L’arxiu de la Basílica de Santa Maria del Pi és un dels arxius eclesiàstics més importants de la ciutat de Barcelona. El volum de la documentació i la seva qualitat és el resultat dels més de mil anys d’existència de la parròquia, que va esdevenir una de les més grans i actives de la ciutat. Va ser el centre del quarter més gran i la seva influència arribava fins al poble de Sants, la parròquia del qual n’era sufragània. Els seus primers registres es remunten al segle XI i els períodes més interessants són els del segle XV al XVIII.
La documentació que custodia no és només l’habitual en un arxiu parroquial, és a dir els fons sagramentals, sinó que és el resultat de la unió de l’arxiu de la Il·lustre Junta d’Obra, els laics que van gestionar l’edifici fins ben bé el segle XX, la Reverent Comunitat de Beneficiats, els encarregats de la pastoral de l’església i de la litúrgia i l’Ofici Diví, i els de les diferents corporacions que han anat existint associades a la Basílica en diversos moments de la seva història.
L’arxiu va començar a ser agrupat cap a finals del segle XIV, encara amb l’església construintse. Durant el segle XV se sistematitzaren els registres sagramentals i la documentació administrativa, censal i notarial. En època moderna, es compilen les consuetes i actes de la Reverent Comunitat i paral·lelament apareix l’arxiu de la Junta d’Obra com a entitat autònoma. Amb la construcció d’un nou emplaçament, cap a la segona meitat del segle XVIII, es fusionen els dos fons i s’ubiquen en l’edificació actual, que ha mantingut la seva funció fins als nostres dies. L’any 1936 l’arxiu va ser salvat, gairebé en la seva totalitat, gràcies a la heroïcitat d’uns voluntaris de la Biblioteca de Catalunya que van entrar per la teulada mentre l’església encara cremava.
Entre els documents conservats és especialment important el Llibre Negre, un compendi o crònica de l’església que explica l’evolució de l’edifici i de la comunitat, començada l’any 1508 recollint informacions molt anteriors.
Destaca el fons de beneficència generat pel Bací del Pobre Vergonyant, un dels més antics d’Europa en el seu gènere. Es tracta d’una sèrie conservada íntegrament des de la seva fundació els primers anys del segle XV.
L’Arxiconfraria de la Puríssima Sang, la més antiga de la Corona d’Aragó, també hi té dipositat el seu fons, així com d’altres entitats que al llarg dels segles s’han vinculat, d’una manera o altra, a Santa Maria del Pi. La col·lecció es completa amb un important fons de més de 2000 pergamins, del segle XII al XIX.