La historia narra que la virgen apareció en distintas ocaciones ante los ojos de Juan Diego Cuauhlatoatzin, pidiendo que llevara al obispo su deseo de que se construyese una basílica en su nombre, el obispo incrédulo pidió prueba de tal acontecimiento y en respuesta la hermosa virgen indicó al humilde hombre donde debía recoger determinadas flores, y éste así lo hizo, cortó las flores y las colocó en su ayate y al llegar a los pies del obispo, extendió el ayate, de donde salieron las flores y en la manta , para sorpresa de todos estaba impresa la imagen de la virgencita, naciendo así el culto a ella. Dicha manta se mantiene, resguardada hasta nuestros días en la Basílica construida para la virgen en la faldas del cerro del Tepeyac, al norte de la cuidad de México, y ha sido objeto de numerosos estudios científicos, ya que en los ojos de Nuestra señora de Guadalupe yace uno de los grandes misterios de la humanidad.
Si bien las dimensiones son microscópicas, en el iris y las pupilas de la Virgen está impresa la imagen detallada de al menos trece personas, paralelamente en ambos ojos, al igual que se reflejan en nuestra mirada los objetos que tenemos al frente. El reflejo que se aprecia en los ojos de la santísima Guadalupe es la escena en la que Juan Diego mostraba al Obispo fray Juan de Zúmarraga y a los presentes el manto con la misteriosa imagen, por primera vez, el 9 de diciembre de 1531. Un estudió realizado por el ingeniero Aste Tonsmann, mediante un avanzado proceso digital de imágenes, usado por los satélites y sondas espaciales para transmitir informaciones visuales, le permitió al destacado científico, quien ha trabajado durante años en IBM, en procesamiento digital de imágenes concluir que nos encontramos ante un imagen que "no ha sido pintada por el hombre". Confirmando así las teorías de varios científicos del silgo XVIII, quienes sostenían que era imposible pintar una imagen así, en un tejido con esa textura y que las fibras del ayate que solían utilizar los indios, normalmente se degradan, durando no más de 20 años, sin embargo la imagen de Guadalupe está impresa hace casi 500 años.
Richard Kuhn, premio nobel de química, también realizó estudios sobre ella y concluyó que no contiene colorantes de ninguna clase, lo cual alza aún mas incógnitas a su alrededor - nos recuerda Tonsmann, quien comenzó a desarrollar su estudió en 1979, agrandando los ojos de la virgen a una escala 2500 veces superior al tamaño real, logrando gracias a complejos procedimientos matemáticos y ópticos identificar a los personajes reflejados en los iris de la Virgen. Descubriendo inexplicablemente que se trataba de los presentes en el justo momento que tomó lugar el milagro guadalupano y que la visión que se muestra en los ojos de la morenita corresponde a la que se vería reflejada en las pupilas de cualquiera que hubiese estado presente en dicho lugar.