En 1970 la antigua Basílica de Guadalupe, que inició su construcción en 1695, tenía un evidente estado de deterioro, por ello el abad de la época, Guillermo Schulenburg, organizó un comité para la construcción de un nuevo templo.

De esta manera, inició la proyección del inmueble que albergaría a los millones de peregrinos que lo visitan cada año; la construcción estuvo a cargo del arquitecto Pedro Ramírez Vázquez, quien también participó en construcciones icónicas como el Estadio Azteca, en 1962; el Museo de Antropología e Historia, en 1963; el estadio Cuauhtémoc en Puebla, en 1968, y el Palacio Legislativo de San Lázaro, en 1977.

Los trabajos para concretar el nuevo templo mariano iniciaron en 1974 y dos años después abrió sus puertas, con capacidad para alojar a 10 mil personas en su interior, lo que equivale al aforo del Auditorio Nacional.

De acuerdo con información del Museo de la Basílica de Guadalupe, la construcción circular y libre de apoyos, es decir, con muros autoportante, permite que la imagen de la Virgen se aprecie desde todos los puntos interiores de la planta circular, que ocupa un área de 10 mil metros cuadrados.

El techo se construyó con lámina de cobre patinada que por su color simboliza el manto de la virgen, mientras que su interior se encuentra forrado de madera canadiense. En la parte superior, un símbolo mariano representado por la letra M corona la cúpula.

En el exterior del templo se encuentra la capilla abierta, hacia el atrio, en el que se pueden reunir hasta 50 mil peregrinos. La obra está forrada con cantera roja, mientras que el altar está recubierto por mármol.

Dentro del templo hay una réplica de la imagen que mide 1.20 metros realizada en relieve, con el objetivo de que los invidentes disfruten de la efigie.

En la Basílica guadalupana, el órgano monumental que acompaña las celebraciones litúrgicas se elaboró en Canadá por la casa fabricante Casavant Frères; cuenta con más de 11 mil flautas hechas con una aleación de metales y madera de abeto, la flauta más grande mide 11 metros y la más pequeña seis milímetros.

Además de la nave principal, tiene nueve capillas en el segundo nivel, donde los feligreses pueden participar en las celebraciones que se realizan en el altar mayor, o bien permanecer aislados en celebraciones privadas.

En el lado sur del altar mayor se encuentran una serie de banderas que representan el nombramiento, en 1910, de la Virgen de Guadalupe como Celestial Patrona de América Latina.

En 1921 la la Virgen de Guadalupe sufrió un atentado cuando un hombre dejó un cartucho de dinamita que explotó, aunque la imagen y el cristal que la protegía no se dañaron, un crucifijo de bronce que se dobló hacia atrás, y aún permanece en las instalaciones. Ahora lo llaman el Cristo del Atentado.