El edificio fue fundado sobre las ruinas de un templo mexica dedicado a Malinalxóchitl, hermana del dios Huitzilopochtli.
La capilla fue dedicada a la Asunción de María, aunque su nombre «Malinalco» hace referencia al culto mexica antiguo.
La puerta del templo está resguardada por un arco de medio punto apoyado sobre pilastras.
El centro de la fachada se encuentra ocupado por un óculo encerrado en cantera.
La capilla se encuentra dividida en cuatro secciones, marcadas en el interior por arcos de medio punto y en el exterior por contrafuertes.