Está construido sobre el Tlachihualtépetl ("cerro hecho a mano"), que es la pirámide con la base más grande del mundo. Su construcción original comenzó en 1594 como una pequeña ermita, aunque el edificio actual data principalmente de una reconstrucción finalizada en 1874 tras ser dañado por un terremoto. El interior destaca por su estilo barroco republicano con acabados en lámina de oro, mientras que su exterior es famoso por sus cúpulas decoradas con azulejos. Es uno de los puntos turísticos más importantes de Puebla debido a sus vistas panorámicas de la ciudad y del volcán Popocatépetl.