L'audience, qui se limitera à des questions de procédure, doit commencer à 10H (09H GMT) devant la Cour suprême, la plus haute instance judiciaire du pays, autour de laquelle de nombreux policiers étaient déployés.
Les neuf accusés en détention provisoire, incarcérés près de Madrid le temps du procès, ont été transférés vers le tribunal dans des fourgons des forces de l'ordre.
Dans le même temps en Catalogne (nord-est), où une manifestation indépendantiste est prévue à 19H (18H GMT) à Barcelone, plusieurs routes ont été coupées par les militants radicaux des CDR, dont l'autoroute AP-7 en partie entre Gérone et Barcelone, selon les autorités régionales.
Ce procès, retransmis en direct à la télévision et pour lequel plus de 600 journalistes espagnols et étrangers sont accrédités, doit durer environ trois mois. Le verdict ne devrait pas être rendu avant juillet. Des centaines de personnes vont être appelées à témoigner, dont l'ancien chef de gouvernement conservateur Mariano Rajoy.
La principale figure de la tentative de sécession, l'ex-président catalan Carles Puigdemont, qui a fui en Belgique, sera le grand absent, l'Espagne ne jugeant pas en absence pour les délits graves.
Le principal protagoniste sera donc son ancien vice-président Oriol Junqueras, contre lequel le parquet a requis 25 ans de prison.
Des peines allant de 7 à 17 ans ont été requises contre les onze autres accusés, dont l'ancienne présidente du parlement catalan, plusieurs "ministres" régionaux et les responsables des puissantes associations indépendantistes ANC et Omnium Cultural.
Neuf accusés au total sont poursuivis pour rébellion, aggravée du délit de détournement de fonds publics pour six d'entre eux, et sont en détention provisoire, pour certains depuis plus d'un an.
Après avoir organisé le 1er octobre 2017 un référendum d'autodétermination interdit par la justice, les séparatistes avaient proclamé le 27 octobre une république catalane indépendante, déclenchant la plus grave crise politique que l'Espagne ait connu depuis la fin du franquisme.
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Y a-t-il eu violence? C'est la question qui sera au centre du procès, le chef d'accusation, contesté, de rébellion supposant l'existence d'un soulèvement violent.
Pour le parquet, la réponse est oui, les accusés ayant notamment "appelé les citoyens à participer au référendum du 1er octobre en étant conscients de (son) illégalité et du fait que des explosions de violence pouvaient se produire".
Les indépendantistes, qui dénoncent un procès politique, affirment pour leur part que la seule violence a été celle des policiers le jour du référendum, dont les images ont fait le tour du monde.
"Le jugement qui commence montrera la vérité au monde" entier, indique un tweet publié sur le compte d'Oriol Junqueras.
Les juristes sont eux divisés, au point que le représentant des intérêts de l'État lors du procès n'accuse les prévenus que de sédition et réclame des peines de 12 ans au maximum.
Près d'un an et demi après les faits, la question catalane reste un brûlot politique en Espagne.
Dimanche, des dizaines de milliers de personnes ont manifesté à Madrid à l'appel de la droite et de l'extrême droite de Vox contre le chef du gouvernement socialiste Pedro Sanchez, accusé de "haute trahison" pour avoir dialogué avec les indépendantistes.
Le procès sera une tribune politique pour Vox, qui grâce à une particularité du système juridique espagnol, représentera dans le prétoire "l'accusation populaire".
Pedro Sanchez est arrivé au pouvoir en juin, grâce au soutien des indépendantistes, avec la ferme volonté de reprendre un dialogue rompu sous Mariano Rajoy et tenter ainsi de résoudre la crise.
Mais ses interlocuteurs sont restés arc-boutés sur leur demande d'un référendum d'autodétermination dont Madrid ne veut pas entendre parler et les discussions se sont vite transformées en dialogue de sourds avant d'être rompues vendredi.
Les indépendantistes, sans lesquels Pedro Sanchez n'a pas de majorité au parlement, sont prêts à bloquer le budget, mercredi, ouvrant ainsi la porte à la convocation d'élections anticipées.