今日的北京是在元大都的基础上逐步改造发展起来的。元世祖忽必烈即位后，由于金中都已经毁于战火，同时认为“大业甫定，国势方张，宫室城邑，非巨丽宏深无以雄视八表”，于是决定在这片“东有潞河之饶，西有香山之阜，南有柳林之区，北有居庸之口”之地建立一座宏伟、华丽的新首都。1267年，穆斯林建筑学家亦黑迭儿丁遂重新规划了新的都城。
蒙古军队征服欧亚大陆之时，曾把被征服地区大批的穆斯林能工巧匠征集到中国。亦黑迭儿丁(也译作“也黑迭儿”)，祖籍大食国(今阿拉伯地区)，早在元世祖忽必烈即帝位之前，亦黑迭儿丁就因为善于设计、精于建造而闻名，得到了忽必烈的器重和信任。元廷曾请亦黑迭儿丁修缮金朝的琼华岛(今北京北海公园内)，他没有答应，但参与了琼华岛修缮的设计工作，并提了许多建议。后来被任命为茶迭儿局诸色人匠总管府达鲁花赤兼领监宫殿(“茶迭儿”，蒙语“庐帐”之意。茶迭儿局，是元代管理宫殿和城市建设的专门机构)等职。
与光禄大夫刘秉忠等受命执掌修建元大都后，亦黑迭儿丁“夙夜不遑，心讲目算”。他和同事对地形进行考察和计算，最终以一条南北长约8公里的中轴线为地理依据，对修建新都进行总体规划，并先按地形的倾斜走向，铺设了下水设备。
亦黑迭儿丁设计的新都总体结构分为外城、皇城和宫城三大部分。他充分运用我国古代建筑成就，完善了“前为朝廷宫阙，后为商业市场，左为祖庙，右为社稷坛”的规划。但他对传统的建筑体制并没有机械模仿，而是在其基础上融入喇嘛教、伊斯兰教和蒙古族等建筑风格，更注重建筑与自然景物的协调，凸显一种人文景观与自然景观交相辉映的效果。对工程中的各个环节，施工日程以及器材、工匠、供应等，亦黑迭儿丁都做了统一、缜密的安排，使“役不厉民，财不靡国，慈足使众，惠足劳人”。
元大都按照既定设计，自1269年动工，至1293年(以完成遂惠河工程为标志)方全部竣工(动工、竣工时间另有多种说法)。大都全城呈南北略长的长方形，“北城墙6730米，南城墙6680米”。城内街道基本上呈棋盘形，东西南北各有9条大街，呈“九经九纬”状。大都城门之间，有宽阔的大道，可通马车。“城内街巷分4种:大街、小街、大巷、胡同。大街24步阔，小街12步阔，364条大巷，2900条胡同”。大街将全城分为50个坊，每坊各有名称。大都主要的市场有三处，皆位于重要交通路段，肩负着商业中心和文艺娱乐中心的双重功能:一处是今天积水潭北岸的斜街和相邻的钟、鼓楼。第二处在今西四(牌楼)附近，名为羊角市，是集中交易羊、马等牲口的地方。还有一处在今东四(牌楼)西南。
为充分体现大汗的威严，亦黑迭儿丁将皇宫设计在全城最突出、最重要的地位。大都以太液池(今中南海)及琼华岛为中心，沿太液池两岸建三组宫殿。东岸宫殿叫“大内”，即紫禁城的前身。西岸分为南、北两部分，北有兴圣宫(内设“畏吾尔殿”)，南有隆福宫，分别属于太子和太后。另设有“灵囿”(皇家动物园)饲养珍禽异兽。
在设计大都时，也充分考虑了水在城市功能中的作用。据黄文仲的《大都赋》记载，大都漕运开通后，“自汴以北者挽河而输，自淮以南者，帆海而进，国不知匮，民不知困，遂使天下之旅重可轻而远可近，扬波之橹多于东溟之鱼，驰风之樯繁于南山之笋”，大都遂成为“天生地产，鬼宝神爱，人造物化，山奇海怪，不求而自至，不集而自萃”的乐土。
建成后的大都还是当时数一数二的国际大都市。元末期来中国的马黎诺里记载，他“留汗八里(大都)时，常与犹太人及他派教人，讨论宗教上之正义”，“汗八里城内，小级僧人有教堂一所，接近皇宫。堂内有总主教之寓所，颇为壮丽。城内他处，尚有教堂数所，各有警钟。教士衣食费用，皆由大汗供给，至为丰足”。
这一宏伟工程完成后，亦黑迭儿丁不久便离开人世。因其慈足使众，惠足劳人，而深受诸色人工匠的敬重。他死后，人们为其雕一“露髯咸尚”石像，立于墓前，但因此举不合伊斯兰教教义，本族人不同意，世祖得知后，也不同意这样做，故雕像被撤除。此后亦黑迭儿丁领茶迭儿局之职，由其子马合马沙继任，因其在建造以及供帐上周密谨慎，曾多次受到政府嘉奖，官至正仪大夫。