En la Plaza Principal se localiza el monumento emblemático de Xochicalco: la Pirámide de las Serpientes Emplumadas. Este edificio está orientado hacia el oeste, justro enfrente y siguiendo el mismo eje de trazo de la Acrópolis.

En la temporada 1993-1994 se excavó todo el núcleo del edificio localizando dos etapas constructivas previas al edificio que hoy día se aprecia. Este monumento consiste en un basamento con talud, un paramento que sobresale de este y una cornisa biselada. El talud tiene como característica principal un relieve que adorna los tres lados del edificio compuesto por seis serpientes de cuerpos ondulantes. Cada una de ellas tiene su cuerpo recubierto de plumas, caracoles recortados y cuentas. En la cabeza llevan cresta y plumas, también tienen la característica lengua bífida saliendo de sus fauces y en su cola llevan un crótalo de donde sale un haz de largas plumas. Entre las ondulaciones del cuerpo de las serpientes de los lados norte, sur y oriente, se representa el mismo personaje de tipo físico maya sentado con las piernas cruzadas sobre un pequeño cojín. Una mano la tienen apoyada a la altura del pecho y la otra se apoya sobre el cojín. Cada personaje porta elegantes tocados en forma de cabeza de serpientes. Su vestimenta consiste únicamente en un braguero o maxtlatl, sin embargo, están ricamente alhajados con ajorcas, brazaletes, un collar de grandes cuentas y en el lóbulo una arracada con una cuenta. Frente a la cara de estos personajes se encuentra el glifo de la palabra adornada con plumas.

Alternando con los personajes en las odulaciones de la serpiente, hay un glifo llamado "9 ojo de reptil" con volutas en la parte superior, que probablemente se refiera a un ciclo nuevo. En la cara poniente de la pirámide, los taludes están decorados con las serpientes emplumadas como las de los otros tres lados, solo que éstas están formando un círculo en cuyo interior tienen distintos mensajes: el muro norte, a la izquierda de la escalera, relata un ajuste calendárico en donde se ve una mano jalando con una cuerda  un glifo (ajuste calendárico); el muro sur, a la derecha de la escalera, se observa un personaje con la cabeza rota, llamado "2 Movimiento" y su sobrenombre "Cargador del Universo", probablemente quién encargó  construir esta pirámide. En el paramento sobre el talud, están representados los especialistas en el cómputo del tiempo procedentes de diversos pueblos que indudablemente eran tributarios de Xochicalco. Se ha considerado que este edificio fue erigido en conmemoración del eclipse de sol que ocurrió en el año 664 d.C. En la parte del muro que constituía el templo en la cima del monumento, se reconocen varios personajes ricamente ataviados, armados con flechas o dardos y usando grandes tocados globulares. También se pueden identificar águilas, coyotes, plantas y varios glifos calendáricos y toponímicos.

Detalle del lado norte de la pirámide. 

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