Aprobado ya el proyecto por el Inca, llegaba el momento de iniciar las obras. Como los actuales peruanos, los incas conocan bien los problemas de una geografa empinada y lluviosa: el riesgo de corrimientos y desprendimientos de tierras y laderas, o huaycos, que hoy siguen produciendo catstrofes y cortes de carreteras. Por tanto, un factor fundamental era garantizar una adecuada cimentacin y drenaje de todo lo que all se iba a edificar. Esta fue la fase ms dura e ingrata de la construccin de la ciudad, y Wright y Valencia consideran que supuso un 60% del esfuerzo constructivo del total, es decir, que casi 2 de cada 3 horas invertidas de trabajo estn invisibles bajo el suelo.Para ello iban a ser necesarios cientos de trabajadores mitayos que tendran que cumplir con su obligacin de trabajar para el inca durante muchos meses moviendo y picando las rocas, cavando zonas, rellenando otras, etc. Haba que garantizar que todo ello diese buena cimentacin a los edificios futuros, as que se construyeron slidos muros y diques de contencin que quedaran bajo tierra, rellenando compartimentos con rocas y cascajo. De esa forma se facilitara un buen drenaje de las abundantes aguas de lluvia (2000 litros por metro cuadrado y ao), evitndose el encharcamiento de calles y plazas, as como el deslizamiento de laderas y el derrumbe de edificios. Como afirma Wright, la infraestructura de drenaje de Machu Picchu y sus caractersticas especiales contienen el secreto de su perdurabilidad.

Para levantar un muro se comenzaba por cavar una zanja, intentando buscar apoyo en la roca basal (si esta estaba asomando se tallaba y se construa encima). Luego se rellenaba con bloques lticos que, pese a que no iban a quedar a la vista, se acoplaban con esmero para conseguir buena estabilidad. A partir del nivel del suelo se iba alzando el muro, que habitualmente era doble, con una capa de piedras hacia el exterior y otra al interior. Para dar cohesin entre las dos capas y solidez al muro, a intervalos se colocaban bloques de amarre atravesados, pasando de la capa externa a la interna. Durante la construccin se dejaban protuberancias ocultas en las caras superiores y/o inferiores de bastantes bloques (sobre todo en los esquineros), con concavidades en los que asentaban por encima o debajo para recibirlas. De esta forma las hileras quedaban ms sujetas entre s, sobre todo en muros de estilo inca Imperial o de bloques polidricos, pues en ambos no se usaba mortero alguno (s en los rsticos de pirja). Con mucha frecuencia, en la capa interna del muro se dejaban nichos trapezoidales alineados. Amedida que se alzaba el muro, su espesor iba descendiendo, en correlacin tambin a la inclinacin del 4-6 % que muestra, de forma que en la ltima hilera, el espesor medio de un muro es de unos 80 cm.