В 1886 году Жоан Батиста Грау-и-Вальеспинос, священник из родного города Гауди - Реуса, получил назначение епископом в город Асторгу близ Леона. Поскольку у него не было достойной резиденции, он попросил ставшего к тому времени известным во всей Испании архитектора возвести для него новый дворец.
Гауди был тогда полностью загружен работой по строительству Дворца Гуэля и собора Саграда Фамилиа. Поэтому он запросил подробную фотографическую документацию предполагаемого к застройке участка и отправился в Асторгу только после того, как там уже начались строительные работы.
Почти сразу же возникли разногласия с Академией изящных искусств Сан-Фернандо в Барселоне, надзирающей за постройкой общественных зданий культурного назначения. Академики отклонили многие неоготические решения Гауди, что заставило его сразу же после неожиданной смерти епископа Грау в 1893 году полностью отказаться от проекта.
Гауди спроектировал дворец в неоготическом стиле в виде замка из крупных гранитных блоков с присущим замку рвом. В то время как по углам здания на квадратном плане возвышаются четыре цилиндрические башни, на всех четырех фронтонах выступают небольшие архитектурные элементы. Гауди расположил все внутренние помещения вокруг большого центрального зала с удвоенной высотой потолка, освещаемого верхними светильниками с зубчатыми венками в стиле мудехар.
Наиболее ритмически сложным элементом здания является апсида капеллы, окруженная тремя меньшими апсидами, а наиболее впечатляющим - зона вестибюля, отличающаяся тремя высокими островерхими арками, сложенными из крупных каменных блоков и разделенных между собой контрфорсами. На самой высокой точке здания архитектор хотел поместить пятиметровую фигуру ангела из цинка. Разработанное Гауди оформление внутренних помещений и декоры представляют собой свободные вариации готических стилевых элементов и мотивов. Ребра сводов выделены с помощью темно-красных узоров из глазурованной керамики. Капители имеют причудливые формы, основой для которых послужили растения и геометрические фигуры. Сохранились также многие двери с оригинальными цветными витражами.
Для отделки центрального фасада дворца Гауди использовал плиты белого гранита, что было новшеством в его практике. Новый материал оказался чрезвычайно эффектным, однако мастер больше стремился к тому, чтобы дворец визуально напоминал об ослепительно белых облачениях епископов. Предполагалось, что кровля дворца будет того же цвета, но этому помешали обстоятельства. Епископский дворец безусловно относится к лучшим памятникам испанского зодчества.
Задуманное как резиденция епископа, это здание никогда не использовалось по назначению, а почти сразу же стало музеем. В 1907-1914 годах дворец был завершен со значительными изменениями, особенно в верхней части, архитектором Рикардо Гарсия Гаррета. Изначальная замкнутость композиции была нарушена последующим разделением помещений и расширением сооружения.