Originariamente la línea estaba construida en ancho ibérico antiguo (1672 mm) y su propósito inicial era unir las dos poblaciones, puesto que entonces Sarriá era un municipio independiente.
[6] El acceso desde la calle se realizó en la primera planta debido al desnivel existente.
[6][8] No se concibe como estación de ferrocarril metropolitano hasta 1954, momento en que se construye y abre al público el ramal de Gracia a Avenida Tibidabo y unos años después el ramal desde esta estación a la estación de Reina Elisenda.
En los últimos años en la superficie, la estación tenía tres andenes, así como talleres y depósitos.
Debido a la indefinición se produjo una degradación del material e instalaciones, que en algún momento determinaron la paralización de la explotación.
En 2018 se instalaron dos nuevas escaleras mecánicas entre el andén central y el vestíbulo y se modificó el acceso a la estación a través de Vía Augusta-Huerta de la Villa, instalando un nuevo ascensor.
Estas dos primeras entradas se unen en un largo pasillo que alberga varias salas de FGC, así como un aseo público.
Los trenes circulan por el nivel inferior, compuesto por tres vías y dos andenes.
Los andenes cuentan con pantallas informativas de próximas circulaciones e incidencias, bancos, iluminación LED y monitores con diversos contenidos audiovisuales.
También tienen enrutamiento para ciegos, al igual que el resto de la estación.
Las instalaciones se completan un escalón inferior entre las dos plataformas, equipadas con escaleras fijas y ascensores en cada andén.