Según la cédula real original, tiene la forma de un escudo español.

En los dos extremos superiores del escudo se encuentra el sol y la luna, a diestra y siniestra del escudo, respectivamente, sobrea azul.

En la bordura, cinco manojos de flechas y entremetidos con otros cinco arcos, que son las armas de que usaban las poblaciones indígenas del lugar.

Extracto de la Cédula Real expedida por el Rey Don Felipe II de España el 20 de junio de 1588 en San Lorenzo de El Escorial, Madrid, en la cual otorga el escudo de armas a la Muy Noble y Leal Ciudad de Zacatecas:... "Por ende, por la presente hago merced a la dicha ciudad de que agora y de aquí en adelante haya y tenga por sus armas conocidas un escudo y en él una peña grande por estar la dicha ciudad al pie de otra que se llama La Bufa y en lo más eminente una cruz de plata y en una parte la más acomodada de la misma peña, una imagen de Nuestra Señora por aver descubierto en aquel zerro y peñazco en el día de su nacimiento Juanes de Tolosa y más abajo una zifra coronada de oro que diga Philipo para que siempre haya memoria de averse intitulado y ennoblecido la dicha Ciudad en el tiempo que por la misericordia de Dios yo Reyno y en los dos extremos de lo más alto de dicho escudo el sol y la luna y en la falda de dicha peña cuatro retratos de personas en campo de plata por la memoria del dicho Joanes de Tolosa y Diego de Ibarra, Baltasar de Bañuelos y el Capitán de Oñate, primeros cuatro descubridores del dicho Zerro y peñazco y pobladores de dicha Ciudad y devajo que diga un letrero Labor vincit Omnía: y en la orla cinco manojos de flechas entremetidas con otros cinco que son las armas que husan los indios Chichimecas según que aquí va pintado y figurado".

[2]​Nótese que la cédula no indica alguna advicación de la Virgen María en específico, mas la representación actual en el escudo es Nuestra Señora de los Zacatecas.