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De la cantera, es posible subir por la escalera de piedra hacia el sudeste para llegar al sector llamado "Grupo Superior". Algunos historiadores nombran este sector como la "Puerta de la Ciudad Principal" o del yachaywasi (escuela). En este sector hay muchas construcciones de paredes tipo pirka que al parecer sirvieron como edificios públicos. Entre éstas hay algunos qollqas (almacenes). En este sector está la puerta de la Ciudad Principal de Machu Picchu, que era la única entrada por la parte del sudeste de la ciudad. Esta puerta fue muy protegida y solo se permitía la entrada de gente de su población .

Construcción semicircular sobre una roca maciza. En este edificio se hallan dos ventanas trapezoidales y según los cronistas, en la época que era habitada, tenían incrustaciones de piedras preciosas y oro.
Está conformado por una serie de construcciones que dominan el conjunto de la Ciudadela. Tiene forma semicircular y está sobre una roca maciza con una curvatura natural de 10.5 m. Se han utilizado bloques de piedra finamente trabajados. Hacia el lado norte destaca una puerta con jambas horadadas. Al oeste de este templo hay un patio rectangular con nueve hornacinas intercaladas con clavos de piedra.

El "Templo del Sol" era originalmente un complejo muy protegido. En tiempos incaicos sólo los sacerdotes y el Inca podían usar estos templos, pues permanecían cerrados y protegidos. La gente realizaba sus ceremonias populares en áreas abiertas o plazas como en Machu Picchu o Cusco.

La entrada del Templo del Sol tenía una puerta de madera doble, magnífica, que en su superficie interiores tenía un sistema de seguridad con anillos de piedra. Sobre el dintel de la puerta se debe de haber colgado y atado dos estacas, dentro de las cajas pequeñas talladas en las jambas interiores.

El propio templo se construyó sobre un enorme canto rodado. El templo tiene forma semicircular. Su pared trasera es recta y el templo fue construido con arquitectura inca, es decir, con piedras superpuestas con excepcional capacidad para lograr juntas casi perfectas. La pared semicircular tiene dos ventanas, una de ellos con la cara hacia el este y la otra hacia el norte. Según los científicos modernos estas dos ventanas constituyeron el observatorio solar más importante de Machu Picchu. Mediante la ventana que enfrenta el este fue posible medir con precisión el solsticio invernal, en función de la proyección de la sombra de la piedra central.

Ambas ventanas tienen el listón falso tallado fuera de la cara que sirvió ciertamente para apoyar los elementos que hicieron fácil las observaciones y mediciones solares. En el centro del templo hay un altar de piedra tallada que sirvió para llevar a cabo las diversas ceremonias que honran al Sol. Es aquí donde se ejecutaron los sacrificios animales, para analizar sus corazones, pulmones y vísceras, para que los sacerdotes pudieran predecir el futuro. También aquí el Inca tenía que beber la chicha (cerveza de maíz) junto con su padre el Sol. La pared trasera tiene una ventana con pequeños agujeros tallado,s que se conoce como la Ventana de la Serpiente (nombre dado por Bingham).

Los agujeros son muy similares a aquellos encontrados en el Templo de las Estrellas, en el Qorikancha del Cusco, que según Garcilaso guardó ornamentos de piedra y metales preciosos. Posiblemente, estos agujeros tuvieron similar función. Las paredes rectas del templo tienen nichos trapezoidales en sus caras interiores que sirvieron para guardar diferentes ídolos y ofrendas. Algunos autores indican que originalmente este templo tenía un tejado cónico de paja, y lo nombran como Suntur Wasi o Torre Militar.