V prosinci 1531 došlo k tomu, že mexickému rolníkovi, indiánu Juanu Diegovi se na hoře Tepeyac čtyřikrát zjevila Panna Marie. Informace o tomto zjevení jsou zaznamenány v dobové zprávě nazvané „Nican Mopohua motecpana“ sepsané v indiánské řeči náhuatl. Podle ní Panna Marie byla indiánského vzezření a tmavé pleti a s Juanem Diegem hovořila při svém prvním zjevení jeho rodným jazykem, tedy aztécky. Představila se mu jako Svatá Marie, vždy Panna, Matka Boží, „matka jediné pravdy“, skrze níž žijeme, a jako matka Stvořitele lidí, Pána nebe a země. A Juana potom požádala, aby vyřídil arcibiskupovi, že má na místě, kde se zjevila, postavit kostel.
Biskup Juan de Zumárraga, ale Juanu Diegovi nevěřil a žádal důkaz. Juan Diego ještě téhož dne viděl mladou ženu, tj. Mariino druhé zjevení, a Panna Marie ho tentokrát požádala, aby na svém dále trval. V neděli 10. prosince Juan Diego podruhé hovořil s arcibiskupem. Ten mu nařídil, aby se vrátil na kopec Tepeyac a požádal paní o skutečně přijatelné, zázračné znamení, které by potvrdilo její totožnost.
Juan Diego se tedy vrátil na Tepeyac a setkal se tam se stejnou ženou, jako předtím, což bylo Mariino třetí zjevení. Juan jí sdělil, co mu řekl biskup, a požádal Pannu Marii o znamení, jakého si biskup žádá. Panna Marie souhlasila s tím, že toto znamení poskytne následující den, tj. 11. prosince 1531.
V pondělí 11. prosince se ukázalo, že strýc Juana Diega, Juan Bernardino, onemocněl. Juan se o něj musel postarat a nemohl jít na kopec Tepeyac na domluvené setkání s Pannou Marií. Časně ráno, v úterý 12. prosince, Juan Diego zjistil, že se stav strýce přes noc značně zhoršil. Proto se vydal do nedalekého městečka Tlatelolco, aby k nemocnému přivedl katolického kněze, který by ho vyzpovídal a poskytl mu poslední pomazání.
Juan Diego se cítil vinen, že se v pondělí nesetkal s Pannou Marií, jak bylo domluveno, a proto se kolem kopce vydal jinou cestou, aby ji nepotkal a nemusel snášet její případné výčitky. Panna Marie se mu zjevila ale i tak, tedy již počtvrté, a zeptala se ho, kam jde. Juan Diego jí vysvětlil důvody, proč nepřišel, Panna Marie ho jemně pokárala slovy, která se stala později nejslavnějším rčením v celém tomto případu a jsou napsána nad hlavním vchodem do baziliky:
„¿No estoy yo aquí que soy tu madre?“ (Nejsem tady já, kdo jsem vaše matka?)
Ujistila potom Juana Diega, že jeho strýc se již uzdravuje a řekla mu, aby nasbíral květiny na vrcholu hory Tepeyac, i když tam byly jako obvykle v prosinci jen kaktusy. Juan postupoval podle jejích pokynů a stal se zázrak – na kopci našel kastilské růže, které v Mexiku dokonce ani nepatří k domácí květeně. Panna Marie potom vložila tyto květiny do Juanova pláště zhotoveného z listů agáve, tzv. tilmy, a tak je také 12. prosince donesl arcibiskupovi Zumárragovi. Když před ním plášť rozbalil, růže se vysypaly na podlahu a na tkanině pláště byl jasně patrný obraz Panny Marie, tak, jak se mu zjevila.
Místo zjevení bylo na žádost Panny Marie nazváno Guadalupe, což je pravděpodobně odvozeno z aztéckého slova „Coatlaxopeuh“, čili „rozšlápla jsem hada“. Existuje ale několik jiných teorií o původu tohoto jména. Zpráva o zjevení a obraz Panny Marie tak výrazně pomohly při dokončení katolizace Mexika – pouhých osm let po zjevení bylo katolíky už 8 miliónů Aztéků.
Obraz Panny Marie Guadalupské zůstává dodnes jedním z nejuctívanějších obrazů celé Jižní Ameriky a v roce 1945 byla Panna Maria Guadalupská prohlášena Vatikánem za patronku a ochránkyni Ameriky. Tato zjevení se řadí k nejstarším mariánským zjevením, která katolická církev označila za neodporující víře.
Sám plášť pak byl ve 20. století podroben vědeckému zkoumání, které v podstatě nikam nevedlo. V první řadě je na tomto plášti výjimečné jen to, že obvykle by se takový plášť nejpozději asi po 40 letech rozpadl, Juanova tilma ale zůstává stále neporušena.
Není jasné, jak byl obraz zhotoven, údajně na něm nejsou patrné žádné stopy tahů štětce, je stále stejně barevný a svěží, ale barviva se nepodařilo identifikovat, protože se nepodobají ničemu, co se v malířské technice obvykle používá. Barvy podobně jako perleť mění svůj odstín podle toho, z jaké vzdálenosti a pod jakým úhlem obraz pozorujeme. Technika zobrazení v lecčems připomíná obraz na turínském plátně. Kresba je znát pouze na povrchu, není vpitá dovnitř látky.
K pozoruhodnému objevu týkajícímu se této relikvie došlo v roce 1951, kdy ji fotografoval jeden fotograf z Mexika, a přitom také udělal zvětšeninu tváře. Když ji prohlížel lupou, všiml si v očních panenkách Panny Marie velikosti špendlíkové hlavičky jasných obrysů tváře. Biskupem následně sestavená komise zjistila, že se jedná se vší určitostí o zpodobnění Juana Diega, jehož jiný dobový portrét se zachoval.
Zajímavé je, že se obraz zrcadlí na pupile, když na ni dopadá světlo, obdobně jako u živých lidí, zatímco fotografie toto nedokáže. Oči na obraze se proto do určité míry chovají jako oči živého člověka. Obraz v očích má dokonce sférické zkreslení, jaké musí mít, když se cokoliv zobrazuje na kulové ploše. Výzkum v roce 1962 za použití dokonalejší techniky a většího zvětšení potom odhalil v očích Panny Marie ještě další postavy. Jedna z nich se dívá na Juana a druhá se mu dívá přes rameno. Zřejmě zachycuje scénu, k níž došlo při vysypání růží z pláště před arcibiskupem, protože v jedné postavě byl rovněž podle dobového obrazu identifikován překladatel Juan Gonzales, který stál tehdy vedle Juana Diega, a třetí postavou je zřejmě světící biskup Ramirez y Fuenleal, který byl při audienci také přítomen.
Uvědomíme-li si, že obraz vznikl při audienci Juana Diega před biskupem Zumárragou, vyplyne nám z toho, že zobrazuje scénu při vysypání květů z pláště. Protože se scéna zobrazuje v oku Panny Marie, ozřejmuje se nám nejen, že byla vzniku obrazu přítomná, ale také, že stála vedle biskupa Zumarragy, aniž ji ovšem kdokoli viděl. Plášť se pak zachoval jako inverzní barevný film ve fotoaparátu a neviditelnou Madonu zachytil. Tento závěr podpořil i zástupce firmy Kodak v Mexiku, který v roce 1963 prohlásil, že obraz na plášti se svou podstatou mnohem více podobá fotografii než namalovanému obrazu. Jak ale vznikl, zůstává záhadou dodnes.
