La construcció de Sacsayhuamán, segons la informació que es pot extreure de les fonts etnohistòriques, hauria estat iniciada durant el regnat de l'Inca Pachacútec; després, continuada durant el govern de Túpac Yupanqui i conclosa amb Huayna Cápac. Durant aquestes tres generacions, segons Inca Garcilaso de la Vega, van ser quatre els il·lustres constructors que van dirigir successivament l'obra.

Del més antic al més recent, aquests personatges van ser: Apu Huallpa Rimachi, Inca Maricanchi, Acahauna Inca i Callacunchuy. A aquests arquitectes es deu el disseny de Sacsayhuamán, que segons molts cronistes, a part de la funció cerimonial i militar que complia, també representava un cap que, junt amb el complex de la ciutat del Cusco, formava la figura d'un puma.

El 1536, la fortalesa va ser l'escenari d'una de les batalles més amargues de la conquesta espanyola. Uns dos anys després que Pizarro entrés a Cusco, Manco Inca va recuperar la poc vigilada Sacsayhuamán i la va fer servir com a base per a assetjar els conquistadors de Cusco.[1][2] Manco estava a punt de derrotar els espanyols quan un desesperat atac per part de Juan Pizarro, germà de Francisco, va aconseguir recuperar Sacsayhuamán i sufocar la rebel·lió. Manco Inca va sobreviure i es va retirar a Ollantaytambo, però gairebé tot el seu exèrcit va morir.[3] La derrota dels inques va deixar una estela de cadàvers que va atraure bandades de còndors. La tragèdia es va immortalitzar incorporant vuit còndors a l'escut d'armes de Cusco.