El nou edifici de viatgers, de 696 m², se situa sobre la llosa que cobreix les vies, amb dues andanes (210 m) que donen servei a quatre vies, dues de les quals es destinen a l'estacionament dels trens de Rodalies.

L'estació prioritza la sostenibilitat, aprofitant la llum natural que arriba a través de grans lluernes, i l'accessibilitat, amb dos ascensors que connecten el vestíbul amb les andanes, a més d'escales mecàniques i fixes i itineraris senyalitzats per a persones amb discapacitat visual. Així mateix, compta amb tres accessos: un des de la passarel·la de connexió amb l'estació històrica; un altre des del pont del carrer de Sant Adrià, i un tercer des de la passarel·la de la Maquinista.

El traçat definitiu de la línia de xarxa convencional Barcelona-Granollers-Girona (4,3 km, 2,8 km dels quals discorren soterrats) per l'interior de l'estructura de la futura estació de la Sagrera s'inicia sota el Nus de la Trinitat.

Després d'un tram a l'aire lliure, s'interna al túnel, amb parada a la nova estació de Sant Andreu, fins a arribar a l'interior de l'estació de la Sagrera, on encara no tindran parada els trens. Des de l'estació de la Sagrera se li donarà continuïtat, també en túnel, fins al Clot.