Hacia finales del siglo XVIII, el virrey Juan Vicente de Güemes inició una serie de reformas urbanas en la capital de la Nueva España. Una de ellas fue la construcción de nuevas calles y la mejora de ciertas áreas de la ciudad, mediante la introducción de drenajes y banquetas. En el caso de la entonces llamada Plaza Mayor, se construyeron atarjeas, se niveló el piso y se remodelaron áreas. Fue José Damián Ortiz de Castro, maestro mayor de las obras urbanas ejecutadas, quien informó del hallazgo de la Piedra del Sol el 17 de diciembre de 1790.
El monolito fue hallado a media vara del suelo (unos 40 centímetros) y a 60 metros al poniente de la segunda puerta del palacio virreinal, y sacado de la tierra con un «aparejo real a doble polea».Al sitio de hallazgo acudió Antonio de León y Gama a observar y dictaminar el origen y significado del monumento hallado. Según Chavero, fue este último quien le dio el nombre de Calendario Azteca, creyéndolo como un objeto de consulta público. León y Gama lo narró de esta forma:
«… Con ocasión del nuevo empedrado, estándose rebajado el piso de la Plaza, el día 17 de Diciembre del mismo año, 1790, se descubrió á sola media vara de profundidad, y en distancia de 80 al Poniente de la misma Segunda puerta del Real Palacio, y 37 al norte del Portal de las Flores, la segunda Piedra, por la superficie posterior de ella. »