Повторное открытие Толлана началось в конце девятнадцатого века, и основная заслуга в этом принадлежит французскому' путешественнику Дезире Шарне («Les anciennes villes du nouveau monde»). Однако серьезные раскопки начались лишь в 40-х года двадцатого столетия под руководством мексиканского археолога Хорхе Р. Акосты. Эти работы по раскопке и реставрации памятников сосредоточились на главном культовом комплексе, получившем названиеTulaGrande;впоследствии экспедиция археологов из университета Миссисипи расширила зону археологических работ.
Находки подтвердили не только факт существования города, но и его историю, описанную в различных кодексах. Наиболее подробный рассказ содержится в кодексе, получившем название «Анналы Куаухтитлан».
Теперь нам известно, что в Толлане правила династия жрецов-царей, утверждавших, что они являются потомками бога Кетцалькоатля, и поэтому к собственному имени присоединявших родовое имя бога — традиция, широко распространенная у египетских фараонов. Одни из этих жрецов-царей были воинами, стремившимися расширить границы владений толтеков, другие больше внимания уделяли религии, Во второй половине десятого века нашей эры правителем был Се Акатль Топилицин-Кетцалькоатль; имя вождя и точная дата правления известны потому, что в нависавших над городом скалах сохранился его высеченный из камня портрет, рядом с которым была указана дата, соответствующая 968 году нашей эры.
Именно в его царствование среди толтеков вспыхнул конфликт на религиозной почве. По всей видимости, причиной его послужило требование части жрецов ввести человеческие жертвы, чтобы умилостивить бога войны. В 987 году Топилицин-Кетцалькоатль и его сторонники покинули Толлан и двинулись на восток, повторив легендарный путь божественного Кетцалькоатля. Изгнанники обосновались на полуострове Юкатан.
Два столетия спустя природные катастрофы и нападения других племен заставили толтеков признать свое поражение. Бедствия были восприняты как знак гнева богов, предвещавший гибель города. По свидетельству испанского хроникера Сахагуна, последний правитель, которого звали Уэмак, но который также носил родовое имя Кетцалькоатль, убедил толтеков, что Толлан должен быть оставлен. Он писал, что по приказу правителя жители покинули город своих предков, оставив дома и имущество. Не имея возможности унести все с собой, они закопали множество ценных вещей, которые иногда находят и сейчас и которые поражают своей красотой и изяществом.
Таким образом, в 1168 году нашей эры Толлан опустел и стал постепенно разрушаться. Говорят, когда первый вождь ацтеков увидел руины города, он горько заплакал. Разрушительным силам природы помогли мародеры и грабители, которые оскверняли храмы, сбрасывали памятники с постаментов и разбивали все, что еще сохранилось. Город Толлан, который забыли и сравняли с землей, превратился в легенду.