Es el monumento más importante del sitio. Este basamento piramidal de cuerpos escalonados es característico de la arquitectura religiosa del Posclásico Tardío (1200-1521). Como en otras edificaciones de su tipo, ahí se rendía culto a las dos deidades principales: Tláloc, dios de la lluvia y los mantenimientos, y Huitzilopochtli, dios de la guerra. El templo fue agrandado en siete ocasiones. La más antigua tuvo lugar alrededor de 1250, y la última, entre 1450 y 1500. Sin duda el Templo Mayor de Tenayuca es el más completo de los que se conservan en el centro de México, y donde aún se conservan las expresiones religiosas y artísticas de los pueblos nahuas.