本发明涉及一种核壳型复合催化剂，其中核为尖晶石结构XYaOb催化剂，其中X和Y彼此不同且选自元素周期表第二主族、过渡元素和第三主族中的金属元素，a为1‑15之间的数，优选为1‑5之间的数，b为满足各元素化合价所需的氧原子数；壳为分子筛催化剂，优选选自ZSM‑5、ZSM‑11、ZSM‑35和MOR中的一种或多种，更优选选自ZSM‑5和ZSM‑11。该核壳型复合催化剂在用于一步法由合成气直接制备对二甲苯时，不仅工艺简便，操作简单，二甲苯产物中的对二甲苯的选择性高，合成气的转化率高，而且催化剂寿命长。此外，本发明还涉及所述核壳型复合催化剂的制备方法及其在由合成气一步制备对二甲苯中作为催化剂的用途。