Se ubica en la esquina sur de la Plaza de la Luna, es uno de los pocos edificios que no eran templos y fue reconstruido por los arqueólogos. Destaca el patio interior, cuyos pilares se encuentran adornados con bajorelieves. La mayor parte muestra la figura de un animal mitológico llamado quetzal-mariposa, enmarcado por símbolos acuáticos. En otros se observan aves de frente con las alas extendidas. En algunas partes conserva pintura mural.
Gran importancia da a la pirámide de la Luna y a su plaza ceremonial el llamado Palacio de la Quetzalpapalotl, "la mariposa divina", cuya imagen está labrada en las pilastras del patio y se compone de una mariposa inscrita en el cuerpo de un quetzal. (...) Este palacio pudo haber sido la residencia misma de los sacerdotes de la Luna.