En las excavaciones del Templo Mayor fueron encontrados muchos objetos correspondientes a la ocupación española. De los inicios de esta ocupación es una basa de columna colonial que muestra la reutilización de esculturas prehispánicas con contenido religioso para la construcción de edificios novohispanos. También se hallaron escudos heráldicos usados por los nobles, tanto criollos como peninsulares, con el diseño correspondiente al apellido, mismos que eran colocados en las fachadas de las casas, con lo que se distinguía a una familia de otra.

A partir de 1541, los mexicas conquistados fueron aprendiendo diferentes técnicas de alfarería europea como el vidriado, además del empleo del torno. Así la cerámica indígena adquiere nuevas formas y estilos. Por otro lado, la técnica del vidrio soplado se comenzó a trabajar en Puebla en 1542, y el vidrio plano para ventanas y vitrales se elaboró hasta el siglo XIX. El mosaico de azulejo es otra de las técnicas de origen árabe utilizadas durante la Colonia y no son pocos los ejemplares que se encontraron en las excavaciones del Proyecto Templo Mayor y del Programa de Arqueología Urbana. De igual forma, gracias a estas excavaciones aparecieron muchos objetos de metal que corresponden a diversas etapas de nuestra historia. Entre los hallazgos destaca una ofrenda colonial encontrada en la capilla de ánimas, la cual tenía labrada la fecha de 1721.