ההתיישבות הראשונה של בני אדם בטיקאל החלה בשנת 600 לפנה"ס. השבטים שישבו שם בתקופה זו היו פרימיטיביים ולכן המבנים העתיקים ביותר מתוארכים לשנת 300 לפנה"ס. העיר נבנתה ככפר קטן בהתחלה, ואט אט גדלה והתפתחה. רק בשנת 300 לספירה הפכה העיר למרכז חשוב של בני המאיה. כיום ידועים למעלה מ-30 מושלים ששלטו בעיר, הראשון שבהם - יאך א'ב ח'וק (Yax Ehb' Xook בשפת המאיה) במאה הראשונה לספירה, עד לאחרון שבהם שהחל את תקופת שלטונו בשנת 869 לספירה - המושל הסאו צ'אן קאוואיל השני (Hasaw Chan K'awiil II בשפת המאיה). הסברה המוכרת כיום היא שהעיר ננטשה במאה ה-10.

המבנים החשובים של העיר נבנו בין השנים 550–850 לספירה וכוללים את המקדשים הרבים והמרשימים שמהווים חלק ממנה וכן האטרקציה התיירותית המרכזית שבה. הם מכסים שטח של כ-2.5 קמ"ר. המבנים הושפעו רבות מסגנונות בנייה של תרבויות מקסיקניות שכנות. ארכאולוגים רואים בתרבות שחיה בטאוטיווקאן, היום בפאתי מקסיקו סיטי, כאחת המשפיעות המרכזיות על האדריכלות של רוב המבנים החשובים בעיר.

בין השנים 560–690 לספירה ישנו פער הנקרא "פער טיקאל", שמתבטא בחוסר השפעה על עולם המאיה, וחיסול חלקים ממצבות וכתובות. ממצאים חדשים מגלים שבתקופה זו הייתה טיקאל כבושה על ידי שושלת מלכי הנחש, שליטי העיר קלקמול.

קיומה של העיר דווח לראשונה על ידי נזיר ספרדי בשם אנדרס דה אוונדאניו, אך גילויה הרשמי של העיר מיוחס למושל פטן ב-1848, מודסטו מנדס. בתחילה הייתה העיר חבויה היטב בתוך הג'ונגל, אך עם גילוי המבנה הראשון שבה התבצעה חפירה ארכאולוגית רחבת היקף שחשפה את המקום כולו. חלק מהמבנים מכוסים עדיין בתלים חוליים ובצמחיה עבותה המאפיינת את הג'ונגל. לא כל המקדשים נחשפו לחלוטין על ידי הארכאולוגים שחפרו במקום ועדיין ניתן לראות ראיות לכך שהעיר הייתה נטושה ומוסתרת במעמקי הג'ונגל כמעט 1,000 שנה.