Durante la Conquista española, Tlalpan como parte del altépetl xochimilca se mantuvo inicialmente leal a los mexicas, pero ya durante el Sitio de México-Tenochtitlán se unió a los xochimilcas y españoles en contra de los mexicas. Por eso al concluir la guerra el pueblo fue recompensado con cierta autonomía, aunque siguió de inicio controlado por Xochimilco entre 1530 a 1540. Algunas fuentes indican que luego de 1529 al concederse el Marquesado del Valle de Oaxaca a Hernán Cortés, por la cercanía que tenía con la Villa Coyoacán, Tlalpan fue adscripta a esa villa, por lo cual dejó definitivamente de depender de Xochimilco. Bajo esa administración se sabe que Tlalpan debía hacer tequio para Coyoacán y que en 1532 y en 1555 realizaron obras en los albarradones bajo el mando de Coyoacán. Tlalpan recibió a los primeros misioneros franciscanos quienes construyeron la ermita dedicada a la virgen del Rosario. Este templo rápidamente fue insuficiente y entonces se construyó el dedicado a San Agustín de Hipona a quien también dedicaron la población, A mediados de la segunda mitad del siglo XVI, los franciscanos son sustituidos por Dominicos quienes construyen el convento anexo al templo de San Agustín, además de otros como los templos de Santa María Tepepan, el de San Pedro Apóstol y la Capilla del Calvario.