1911年7月，美国探险家海勒姆·宾厄率领耶鲁大学考察队，从库斯科出发，去寻找西班牙人征服秘鲁之后印加帝国残部退守的一个秘密要塞，结果，要塞没找到，却意外地发现了一座荒凉的“空中城市”——马丘皮克丘。
斩除了丛林荒草，一个完整的城市出现在人们面前。城址方圆13平方千米，海拔2280米，常年笼罩在云雾之中。乌鲁班巴河自库斯科汹涌而来，切开崖壁，向北归入亚马逊河系。河流的冲击力，造成了垂直600米的悬崖峭壁。海拔6264米的萨尔坎太山，覆着皑皑白雪，下临峡谷，几乎无路可上。房屋倚山而筑，其中数百幢依然完好，稍为修整便可住人。从布局上看，有太阳神庙、祭坛、王宫、贵族庭院、平民（奴隶）住宅、作坊、市场。一些房间像迷宫一样交错，走得进去，转不出来。
所有建筑都以石头砌成，不用灰浆粘合，接合缝连刀片都插不进去。公共建筑的墙石，大者重以吨计，墙基直接凿在岩层上。30千米外的采石场遗址可以证明，不少石料是从那里运来的，靠人力和杠杆硬拉上山。奴隶们用无把的石锤敲打，精心琢磨后，逐层垒砌上去。如果这些房屋的茅草屋顶还在，马丘皮克丘也可算是一座漂亮的城市了。
为了养活数万居民，印第安先人在山脊斜坡和后山上开辟了百余层梯田，种植粮食。每层石坡约有3米高，成百米长，一层层地垒叠上去，直抵山巅。每级均凿有石沟，引接雪水灌溉。
在古城遗址一个小丘上，有一块硕大无比的石头，呈长方形，表面打磨光滑，棱角整齐，面向东方，在石上系着一条碗口粗的绳索。经考古学家考证。这就是著名的“拴日石”，表达了印加人渴望太阳不落，永远照耀大地的朴素情感。这块“拴日石”还是一部特殊的天文日历。印加人通过日影的变化来确定季节，编制日历，据以农作。
那么这座城市是何时建造的？又是在什么情况下被放弃的？自从“空中城市”被发现以来，人们用各种理由来解释它的存在和消亡。
第一个发现者宾厄说，古城的神庙都是配备三扇窗，这一点同其他印加遗址不同，因而它可能是印加帝国缔造者第一代国王曼科·卡帕克的出生地。
有些学者认为马丘皮克丘是“太阳圣女之城”，因为这个城市的居民中，妇女比男人多两倍。这些女性因为容貌艳丽，被选为太阳圣女，从全国集中到这儿，过着隐居的生活。由于“金‘城’藏娇”，务须严守秘密，以致广大臣民都不知道这座城市的存在。
古代生产力极其落后，要供养几万人的衣食实在不易。一遇天灾便无力招架，只能四散逃亡。马丘皮克丘的消亡不是由于自然灾害，便是遭到凶残的丛林部落的进攻，也可能是统治者之间的内讧火并，或是奴隶们起来造反，以致居民大批死亡或逃散，城被废弃。