研究发现表明,这座金字塔的建筑至少经过了三个阶段,先是有一个较小的建筑,再形成一个边长约215米的大型金字塔,最后经扩建形成现存的规模,边长约223.5米、高71.2米,其比值约等于圆周率。1971年,曾经在金字塔西面底部偶然发现一个洞穴的入口,但被认为是自然洞穴重新封堵起来。综合新的资料,考古学家发现这个洞穴实际是人工开凿的,长达90多米,通向金字塔中心附近6米深的地下。2010年,考古学家开始对洞穴进行发掘,还利用1933年为探究金字塔内部结构开凿的东西贯通的隧道在靠近中心的位置向此洞穴挖进。目前已发现七处类似墓葬的遗迹,出土有陶器、绿玉人像和绿玉人面具等重要遗物。
20世纪80年代末即有重要发现的羽蛇神金字塔的工作也已经重新开展。2003年,发现该金字塔下有地下通道。经过周密的筹备,2010年,对此地下通道的发掘和探测全面展开。通道的入口在金字塔西侧,边长近5米,深入地下14米。雷达探测显示,此通道向东延伸约100米,尽头是在基岩上开凿的屋室。其始建年代尚难确定,但在公元200至250年就已经被封填。对入口的发掘已经出土了6万件遗物,其中包括数千件贝壳、产自危地马拉的玉石、蛇纹石、板岩和燧石制作的小饰品,推测是封填入口时被投入的。技术专家使用机械探测仪器由入口向通道内探测了37米,以获得各方面的信息,为进一步的发掘做准备。考古学家们相信,通道尽头的屋室内可能埋葬着特奥蒂瓦坎最重要的王者,他们都期待着特奥蒂瓦坎考古史上最重大的发现。