Ifølge overleveringen var det netop på dette sted, at Sankta Engratia og andre led martyrdøden i 303. Tidligt i 300-tallet blev der etableret en grav her til minde om Engratia og de øvrige kristne martyrer. Omkring 300 år senere blev der bygget et abbedi på stedet, og det stod til slutningen af 1400-tallet.
Herefter grundlagde Ferdinand II af Aragonien et nyt kloster, og den nuværende basilika blev bygget som klosterkirke. Det er dog kun hovedparten af facaden, der stammer fra denne kirke, idet resten blev ødelagt i 1809 og senere nybygget. Dele af krypten menes dog at gå tilbage til 300-tallet.