Billeter empezó la construcción del reloj en 1859 y se demoró diez años en terminar la pieza, lo que traería consecuencias negativas para el artista, quien llegó a perder «los respetables intereses que algunas personas le habian facilitado para llevar á cabo la realizacion de su pensamiento»;[3]: 283 en 1869 la reina se encontraba en el exilio (había sido destronada en la revolución del año anterior, popularmente conocida como «La Gloriosa») y, a causa de la inestabilidad política, el Senado había perdido interés en el reloj.
[1]: 16–17 [4]: 286 Fue nuevamente intervenido en 2008 por el maestro relojero Eduard Farré y sus alumnos del departamento de relojería del IES-SEP La Mercè, gracias a lo cual el reloj sigue funcionando en la actualidad.
El reloj, ubicado en la primera planta, a la entrada del salón de sesiones,[6] posee mayores dimensiones que el reloj del Congreso de los Diputados (3,22 × 2,07 metros)[3]: 283 y cuenta con una maquinaria más avanzada la cual, a diferencia del reloj de Madrid, puede observarse gracias a que el mueble es acristalado, lo que hace que la pieza se encuadre en la tipología de «reloj esqueleto».
[4]: 284 A la izquierda se ubican tres diales (uno grande y otros dos más pequeños dentro de él) con su propio péndulo donde se indican el tiempo medio en horas, minutos y segundos, hallándose a la derecha, a la misma altura, otros tres diales dispuestos de igual manera que reflejan la ecuación del tiempo, la hora de la salida del Sol y la hora de la puesta, contando también con su propio péndulo el cual rige además el movimiento de todos los indicadores astronómicos.
En medio de estos cuatro diales se ubica una placa con la inscripción «Inventado y construido por Alberto Billeter en Gracia de Barcelona 1869», hallándose debajo otro disco con los signos del Zodíaco en el que se puede contemplar el sistema planetario y la posición de los entonces once planetas: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Vesta, Juno, Ceres, Palas, Júpiter, Saturno y Urano (la rueda que rige el movimiento de este último planeta es la más lenta de todo el mecanismo, tardando 84 años en dar un giro completo).