El pueblo de Tlaltenango, actual barrio de la ciudad de Cuernavaca, estuvo habitado desde tiempos prehispánicos. En el siglo XVI, fray Pedro Melgarejo propagó la fe cristiana en este pueblo. La construcción de la primera iglesia (capilla de San José) se terminó en el año de 1523, cuando la evangelización de la zona estuvo en pleno auge. En el siglo XVIII se cuenta que un par de ángeles disfrazados de hombres visitaron el pueblo en 1709, se hospedaron en la posada de doña Agustina Andrade y dejaron allí un arcón, de cuyo interior emanaban perfumes, música y rayos de intensa luminosidad.
Según la leyenda, el párroco del lugar examinó el arcón y encontró en él una imagen de la Virgen de los Milagros.
Desde entonces se procedió a la construcción de un santuario para la Virgen de los Milagros al lado de la antigua capilla de San José. de esta manera se constituyó el conjunto arquitectónico que aún podemos admirar en Tlaltenango.
El poblamiento de esta zona es muy antiguo, como lo demuestran los vestigios arqueológicos de Cerritos, sitio además de paso del centro hacia las regiones de Malinalco y Toluca. Hernán Cortés estableció un ingenio de hacer azúcar desde época temprana y construyó la primera capilla doméstica de hacienda, que puso bajo el patrocinio de San José. Al trasladar los ajuares y aperos de esta hacienda hacia Atlacomulco, y habiendo entrado en conflicto con los principales caciques de Cuernavaca por las tierras y con los herederos del ingenio de Axomulco, las construcciones debieron haber quedado abandonadas. Sin embargo, volvían a la vida durante el tiempo que pasaban los peregrinos de Chalma o los viandantes que bajaban hacia Acapulco para comprar los productos de la Nao de China. Como crucero de caminos, se convirtió en sitio de abastecimiento y hospedaje. La tradición menciona este carácter de hospedería como surgimiento de la vida de santuario-mercado: unos comerciantes dejan una caja donde aparece la Virgen de los Milagros y la iglesia ve la necesidad de construirle un santuario que se integra a la red de santuarios del centro de México y ofrece un espacio de comercio. El santuario de Nuestra Señora de los Milagros es de una construcción del siglo XVIII que viene a terminarse en el XIX. El exterior tiene reminiscencias ya del neoclásico, como residuos del barroco, pero el interior, de sabor neoclásico, recurre a la proliferación de formas del barroco, como si quisiera imitar las tradicionales capillas del Rosario. En general, el exterior ofrece una imagen de formas rígidas e inestables.
La fachada está ornamentada con características barrocas y consta de dos cuerpos. El primero presenta la entrada con arco de medio punto adornado con relieves vegetales y clave muy enmarcada. Este adorno se continúa después de las impostas, marcadas con molduras, hasta las jambas de esta. A cada lado se localizan un par de columnas en espiral o salomónicas adosadas con alto pedestal y, entre ellas, un nicho aconchado recorrido en todo su perímetro por relieves. Las columnas rematan en el segundo cuerpo con pináculos. Sobre el arco de la puerta hay dos molduras en forma de arco rebajado, rematando el primer cuerpo, y, como separación del segundo cuerpo, una cornisa saliente. El segundo cuerpo está formado por una ventana que da al coro, de forma rectangular con arco rebajado. A cada lado de la ventana se vuelven a repetir los mismos adornos y elementos, pero con menor proporción que en el primer cuerpo, con las columnas salomónicas, el nicho entre ellas y una moldura saliente en forma de arco escarzano. Se localiza sobre la ventana el coro.
La fachada está rematada por un imafronte de forma mixtilínea, de grandes proporciones, formado por un nicho central aconchado, a cuyos lados, en las enjutas, se localizan una columna salomónica y, más al exterior, una pilastra que repite en su fuste los mismos motivos vegetales de toda la fachada. Del lado izquierdo se localiza la torre, con cubo liso y formada por dos cuerpos, cada uno de ellos separado por una cornisa muy saliente. El primer cuerpo, más grande, con la parte baja casi lisa, solo una inscripción con las siglas "AVR". Separado por una cornisa está el campanario, con un vano alargado a cada lado. Las impostas están marcadas por una moldura que se continúa horizontalmente alrededor de la torre. El segundo cuerpo contiene una carátula de reloj a cada lado y, sobre estos, un medio círculo que descansa sobre una moldura. El remate de la torre es un tambor circular y cupulín en forma de campana. Los muros laterales están almenados. El acceso al atrio es de gran altura y de formas clásicas: tiene un arco de medio punto sostenido por jambas con marcadas impostas. A cada lado hay una columna adosada con alto estereóbato, sobre el cual descansa el punto y la base de la columna; su fuste es liso y el capitel dórico. Sobre el arco de entrada, dos molduras lo recorren horizontalmente, continuándose sobre el capitel de las columnas, que marcan las divisiones que corresponderían a la arquitrabe y al friso. Una cornisa muy saliente del paño del muro y el frontón truncado, por último.
El templo está compuesto por nave, capilla lateral izquierda, sacristía y torre. La nave está techada con bóveda de aristas y, sobre el presbiterio, se alza una cúpula circular sin tambor. Del lado derecho se encuentra el templo de San José, separado por un arco botarel y una puerta de doble arco escarzano, sostenidos por una columnilla. El templo de San José corresponde al siglo XVI y es de fachada muy sobria.
