L'edifici consta de cinc cossos troncocònics superposats i una estructura adossada de tres cossos que no arriben a l'altura de la primera plataforma. La piràmide del Sol es troba a la banda oriental de la calçada dels Morts, pràcticament alineada de forma perpendicular amb aquesta via. La imatge actual de la piràmide correspon a la restauració realitzada per Leopoldo Batres entre 1905 i 1910, ja que com a part de la commemoració del Centenari de la Independència de Mèxic es van habilitar diversos edificis de la ciutat per convertir-los en un atractiu turístic. La restauració de Batres ha estat criticada posteriorment per precipitada i incompleta, a banda que es va realitzar sobre concepcions de l'arquitectura mesoamericana basades en els models egipcis.