Interior de l'antiga església de Santa Eulàlia de Mèrida. S'observa que a l'església hi havia repartits diversos plafons ceràmics amb diferents escenes de la passió de Crist. També s'observa amb detall el treballat púlpit de pedra des d'on el rector feia l'homilia, on es presenten imatges del papa Marti V ( Papa de 1417- a 1431), Otto di Colonna, que va aconseguir eliminar el Cisma d'Occident i restaurar Roma com a seu del papat, amb la seva creu de tres braços, i al bisbe de Barcelona, que porta a la mà una reproducció de l'ermita de Provençana a la mà, personatges del s. XV coetanis a la construcció de l'església original. Com a parròquia, Santa Eulàlia de Provençana no s'esmenta fins l'any 1045. Sembla que l'any 1076 es documenta la construcció de l'ermita, que es consagra el 27 de gener de l'any 1101 pel bisbe Berenguer Folc. L'església de Santa Eulàlia de Mèrida de l'Hospitalet centre té el seu origen a finals del segle XV, quan el nucli de la Pobla d'Hospitalet té ja una cinquantena de cases i una personalitat diferenciada del nucli més antic de Provençana com per a construir un nou temple parroquial.
L'any 1426 el bisbe de Barcelona Francesc Climent Sapera concedeix la llicència per a edificar una nova església parroquial i trasllada la titularitat de la vella església de Provençana a aquesta de l'Hospitalet, fet que recorda aquest relleu en pedra al púlpit.
La primera església va ser substituïda entre 1580-1600, moment de gran esplendor al poble, per un temple nou, guarnit amb capelles amb bells retaules, com el dedicat a Sant Roc, copatró del poble juntament amb santa Eulàlia, (santa que alguns situen a Mèrida i altres a Barcelona) i un gran Altar data del 1807, substitut d’un altre de l’any 1544 que s’havia podrit degut als problemes d’humitat originats pel mal estat del sostre de l’església. El va realitzar l’escultor barceloní Salvador Roig, a semblança de l’Altar major que hi havia llavors a l’església de Sant Jaume de Barcelona.
Durant els primers dies de la guerra civil, la caiguda fortuïta d'una pedra de l'església a una casa veina del costat, que va travessar la teulada i va caure a sobre d'un llit sense provocar danys personals, va provocar que es demanés un informe a l'arquitecte municipal Ramon Puig i Gairalt, que es custodia a l'Arxiu Municipal, sobre l'estat de conservació del temple i la conveniència d'enderrocar-lo. L'esperit revolucionari i el profund anticlericalisme de l'ajuntament republicà del moment van esperonar finalment la seva demolició. D'aquell vell temple només alguns elements, carreus i claus de volta, i pintures d’alguns retaules, com les del retaule de Sant Roc, protector contra l'epidèmia de pesta, de finals del s. XVI, atribuït a Jaume Huguet (Vilafranca,1547-1606 ca.) i al seu fill, han estat preservats al Museu d’Història de 'Hospitalet.
Acabada la Guerra Civil, el Bisbat de Barcelona endegà una important campanya per tal de reconstruir les esglésies cremades o destruïdes durant el conflicte bèl·lic. S’encarregà a l’arquitecte Manuel Puig Janer, que va ser arquitecte municipal de l’Hospitalet des de 1939 fins a la seva mort, l'any 1965, la construcció del nou temple, igualment sota l’advocació de Santa Eulàlia de Mèrida. La primera pedra es va col·locar el 16 de juliol de 1939; el 19 de març de 1942 s'inaugurà la primera meitat; el 20 de juny de 1943 es beneí el campanar i la obra s'acabà el 26 d'octubre de 1947. Mentre es construïa el temple feu les funcions d’església parroquial l’edifici del Centre Catòlic.
L’actual edifici de l'església de Santa Eulàlia de Mèrida està catalogat dins el Pla Especial de Protecció del Patrimoni Arquitectònic de l’Hopitalet (PEPPA, fitxa núm. 003)
