La presència d'una ciutat maia en aquest indret és deguda a l'existència de dos pous naturals (cenotes), que constituïen un tresor inestimable en aquesta regió desproveïda d'aigua. Chichén Itzá deu el seu nom a aquests dipòsits d'aigües subterrànies: en maia chi significa 'boca' i ch'en 'pou'. Itzà (Itza) és el nom del poble que va fundar la ciutat entre els anys 435 i 455 i que l'abandonà un segle més tard per raons encara desconegudes. A partir del segle x, Chichén Itzá va esdevenir el centre religiós de les civilitzacions maia i tolteca i, probablement, era un lloc d'iniciació per als sacerdots que des d'allà eren enviats a la resta de la península de Yucatán.

L'elit governant de Chichén Itzá era formada per guerrers, sacerdots i comerciants. Van introduir el culte al déu Kukulkan ('la serp emplomallada'), l'equivalent al Quetzalcóatl de l'altiplà mexicà. Van aixecar construccions amb talussos i murs verticals i representacions del déu ocell-serp. El militarisme va ser el fonament indubtable d'aquesta cultura, cosa que s'evidencia en el monument anomenat la Plataforma de les Calaveres, on s'exhibien, clavats en estaques, els cranis de centenars d'enemics.[1]

La ciutat, que al principi era tan sols un petit poblat de barraques de fusta i palla, va prosperar amb els anys i els seus habitants van començar a erigir edificacions monumentals prop del cenote anomenat Xtoloc. Pel que sembla, va créixer de manera dispersa en els primers temps, per a posteriorment ser dissenyada curosament deixant grans espais entre els temples. Les distàncies entre els edificis es cobrien d'àmplies calçades o vies principals, elevades sobre el terra, anomenades sacbeob (en singular sacbe, 'camí blanc' en maia). El temple dels Guerrers, l'observatori (el Caracol), el Cenote Sagrat dedicat al déu Chaac, el temple de Las Monjas o el Joc de Pilota són tan sols una part de la grandesa d'aquesta civilització, antiga metròpoli dels maies.

L'any 1900, el cònsol nord-americà al Yucatán Edward H. Thompson va adquirir l'hacienda on s'aixecava Chichén Itzá per 75 dòlars; un cop identificada la zona arqueològica, hi va dur a terme alguns estudis i, al mateix temps, va saquejar una gran quantitat d'objectes en el decurs de les seves exploracions, incloent-ne d'or i de jade, alguns dels quals posteriorment van ser lliurats al govern mexicà. Els espanyols Francisco de Montejo i Diego de Landa foren els primers europeus que, a mitjan segle xvi, van visitar la zona i van adonar-se de l'existència de la ciutat.