Dit blijkt nu een paleo-christelijke doopkapel te zijn geweest die tussen de derde en achtste eeuw opnieuw werd gebruikt als basiliek. De kathedraal die er nu staat is gewijd aan Santa Cruz en aan de beschermheilige van Barcelona, Santa Eulalia, een jonge maagd die, geheel volgens de christelijke traditie martelaar was tijdens de Romeinse tijd. De gotische kathedraal wordt jaarlijks door honderdduizenden toeristen en gelovigen bezocht.
De resultaten van het onderzoek werden vrijdag gepresenteerd in de faculteit Geschiedenis, Archeologie en Christelijke Kunst Antoni Gaudí (FHEAG). Tijdens die presentatie werden de antecendenten van de kathedraal geanalyseerd via onderzoeken van het bouwkundig en archeologisch erfgoed.
Het bestaan van de paleo-christelijke basiliek is al bekend sinds de 4de eeuw en wordt genoemd in een document uit het jaar 343 van de Concilio de Sàrdica met hulp van de bisschop van Barcelona. In een ander document uit 599 van de tweede raad Tarraconensis de Barcelona wordt genoemd dat de tempel is gewijd aan Sanctae Crucis.
De georadar heeft nu de bestrating van de originele tempel gevonden en de basis van enkele zuilen achter het koor van de huidige kathedraal. Via de kelderverdieping van het historische museum Museu d’Història de la Ciutat de Barcelona, kunnen enkele resten van de doopkapel van de paleo-christelijke basiliek worden bezocht met een achthoekig zwembad dat in de jaren zestig werd opgegraven door de Franse archeoloog Frederic-Pau Verrié.
Andere elementen van de Romeinse en late oudheid in het interieur van de kathedraal zijn: het graf van San Raimon de Penyafort uit de 14e eeuw; het doopvont; een stuk kroonlijst van een keizerlijk monumentaal gebouw uit de romaanse periode en twee platen met fragmenten van inscripties gelegen in Plaça Sant Jaume.