As constantes incursións do conquistador español Don Nuño Beltrán de Guzmán cara ás terras occidentais do país, co fin de aumentar o seu dominio e poder sobre eses territorios, deron lugar ao establecemento dunha nova provincia chamada Reino de Nova Galicia.
A rexión estaba habitada por varios grupos indíxenas, que continuamente asolaron os asentamentos que os españois fundaran nela. O tenente de Nuño de Guzmán, o capitán Juan B. de Oñate recibiu ordes de pacificar esas provincias e fundar a Vila de Guadalaxara no lugar chamado Nochistlán, feito que consumou o 5 de xaneiro de 1532. Á vista dos frecuentes ataques indíxenas contra a cidade tivo que mudarse un ano despois a Tonalá e despois a Tlacotlán. Realizouse un terceiro traslado para instalar a cidade no val de Atemajac, onde a cidade foi fundada definitivamente o 14 de febreiro de 1542 coa presenza de Cristóbal de Oñate como gobernador de Nueva Galicia e don Antonio de Mendoza. entón vicerrei de Nova España, que nomeou a Miguel de Ibarra alcalde e tenente gobernador.
A cidade desenvolveuse rapidamente e comezou a competir coa de Compostela (hoxe Tepic), que entón era a sede dos poderes relixiosos e civís, de xeito que os habitantes de Guadalaxara exerceron tal presión sobre as autoridades da Audiencia, que o rei Felipe II decidiu emitir unha Cédula con data do 10 de maio de 1560 para trasladarse de Compostela a Guadalaxara, a Catedral, a Corte Real e os funcionarios do Tesouro.
A estrutura urbana foi planificada de acordo coa das outras cidades coloniais, polo que a súa disposición desenvolveuse en forma de taboleiro de xadrez desde o que era a praza de San Fernando. Máis tarde os barrios de Mexicaltzingo e Analco foron establecidos por Frei Antonio de Segovia e o barrio de Mezquitán, un dos máis antigos. Tamén se levantaron as casas do concello, fronte ao actual templo de San Agustín e á primeira igrexa parroquial onde se atopa o Palacio de Xustiza.
Hoxe en día, a magnífica cidade, prolífica en edificios coloniais, exhibe un bo número de exemplos arquitectónicos relevantes, como a súa catedral, un sitio de visita obrigada, construído entre 1561 e 1618 polo arquitecto Martín Casillas. O seu estilo clasificouse como incipiente barroco. A súa sólida estrutura levántase fronte á actual Praza de Guadalaxara, coas súas curiosas torres que, aínda que non pertencen ao estilo orixinal do edificio, actualmente son recoñecidas como un símbolo da capital de Guadalaxara. As torres primitivas foron destruídas no século XIX por un terremoto, polo que se engadiron as que ten na actualidade. O interior do templo é de estilo semi-gótico, incluíndo as súas bóvedas de encaixe.
Outros recintos relixiosos do século XVI son o convento de San Francisco, establecido en 1542 preto do río, no barrio de Analco, e case totalmente destruído na Reforma. Consérvase o seu templo, reformado a finais do século XVII, coa súa fachada barroca de liñas salomónicas modestas. O convento de San Agustín foi fundado en 1573 por Real Ordenanza de Felipe II e actualmente conserva o seu templo coa súa fachada de severas liñas herrerianas e o seu interior con bóvedas de nervio.
Santa María de Gracia, outra das fundacións conventuais, foi ocupada por monxas dominicas de Puebla, construída en 1590 fronte á praza de San Agustín e sufragada por Hernán Gómez de la Peña. A construción chegou a ocupar seis bloques, aínda que hoxe só persiste o seu templo, cunha fachada neoclásica da segunda metade do século XVIII.
