Introdução: Os inquéritos de base populacional destacam-se como importante ferramenta na mensuração da frequência de doenças e agravos que nem sempre são suficientemente graves a ponto de resultar em óbitos ou na busca por serviços de saúde. Nesse processo, é importante descrever os planos de amostragem utilizados em inquéritos no sentido de aperfeiçoar a prática de realização desses estudos. Objetivo: Apresentar o desenho metodológico do inquérito sorológico de infecção pelo novo coronavírus (SARS-CoV-2) e fatores associados em diferentes grupos etários (EpiCOVID-PI) do planejamento até obtenção da amostra final, avaliando sua adequação aos efeitos do plano amostral. Métodos: Estudo transversal de base populacional que estimou a magnitude e evolução da soroprevalência de infecção por SARS-CoV-2 e sua associação com aspectos epidemiológicos em diferentes grupos etários. Foi realizada uma amostragem probabilística por conglomerados em dois estágios da população residente em domicílios no Estado do Piauí. Os dados foram coletados entre março e novembro de 2022. Entre as questões incluídas no questionário estavam: aspectos demográficos individuais, condições socioeconômicas, sintomas potencialmente relacionados à COVID-19, diagnóstico médico prévio de doenças relacionadas ao prognóstico do novo coronavírus, conhecimentos, atitudes e práticas relacionadas à doença e estado vacinal contra a COVID-19. Conclusão: O EpiCOVID-PI poderá direcionar políticas públicas de saúde a partir do levantamento dos dados sobre possíveis fatores relacionados a COVID-19, além disso deve subsidiar metodologicamente futuros estudos de base populacional em território nacional.