Sua construção, realizada durante seis séculos, em diferentes épocas (900 a.C - 200 d.C.) no período pré-clássico médio, remonta há mais de 2000 anos. Entre os anos 700 - 800 d.C., foi abandonada por causas ainda hoje desconhecidas. Quando os espanhóis chegaram a Cholula, no século XVI, a pirâmide estava degradada, tendo perdido a cobertura de pedras. Sobre o adobe cresciam plantas e árvores; por esta razão ela foi confundida com um morro, confusão esta que permaneceu até o ano de 1930, quando os arqueólogos começaram a explorar o local para dirimir as dúvidas. Originalmente, era um local dedicado a Chiconahui Quiahuitl, deus da chuva. Na realidade, são quatro pirâmides sobrepostas, conforme constatado pelos arqueólogos que vêm realizando escavações no interior da construção. Desde a década de 1930, já foram escavados mais de 8 km de túneis, em vários níveis. Seu tamanho é impressionante: 65 metros de altura e 439 metros de base. É a maior pirâmide do mundo em volume e em extensão da base. Os cholultecas antigos a chamavam Tlachihualteptl, que quer dizer: "morro feito à mão" ou "montanha construída"; os moradores atuais a chamam também de "cerrito" (pequeno morro, outeiro). Em 1594, os espanhóis, seguindo a tradição de construir uma igreja sobre o local onde existisse qualquer templo de adoração, construiram a igreja da Virgen de los Remedios ou Nuestra Señora de los Remedios, no cume da pirâmide, onde, anteriormente, havia um templo dos nativos.