El edificio construido por Cèrsar Martinell consta de una gran nave rectangular, para tinas y sala de elaboración, y de un cuerpo porticado, adosado a un lado de la fachada principal, sin muro divisorio, donde se instalaron lagares subterráneos, tolvas y el muelle de recepción. Para cubrir el edificio se usaron las bóvedas de ladrillo de plano, en forma de caparazón de huevo de tres espesores de azulejo y dispuestas a niveles diferentes para dejar aperturas entre ellas. Estas bóvedas se rebozaron con cemento pórtland, como las de Gandesa. Estas bóvedas también se usaron como plataformas de soporte de las tinas de superficie, distribuidas en dos hileras a cada lado de la nave. La cubierta apoyó sobre grandes arcos parabólicos con las enjutas aligeradas por pilares que cubrían las bóvedas más bajas.
La fachada estaba formada por un gran arco parabólico ciego, en cuya planta baja se abría la puerta en arco rebajado de ladrillo, mientras que en la fachada opuesta había un gran ventanal de cinco vanos verticales y cerrado en arco peraltado.
Situada a poniente del conjunto monacal, esta bodega, encargada al arquitecto Cèsar Martinell, fue construida a partir de 1921. Ya en 1916 se había fundado el Sindicato Agrícola y Caja Rural, de carácter muy generalista; en enero de 1921, se fundó el Sindicato Vitivinicola y Caja Rural de Sant Medir, formado por arrendatarios, aparceros y propietarios medios, y se dejó el resto para más adelante.
En 1936, la bodega tuvo que fusionarse con las demás entidades cooperativas de la población. En 1939, al entrar las tropas nacionales, fue incautado el patrimonio del sindicato, que no fue recuperado hasta 1945 con la denominación de Cooperativa Vitivinícola de Sant Cugat del Vallès. La década de los cincuenta significó el máximo esplendor de la bodega, en la que se llegó a la máxima producción de vino. En el edificio de Martinell, se habían añadido tres naves sin ningún interés arquitectónico. A partir de la década de los sesenta la entidad hizo un retroceso, se convirtió en planta embotelladora y comercializadora de diversos productos agrícolas, hasta que en 1992, la parte de la antigua bodega de Martinell fue cedida al Ayuntamiento. En 1994 se derribaron las tres naves nuevas.
