Các cán bộ khảo cổ học, nhà nghiên cứu tiến hành đào sáu hố thám sát tại khu vực trung tâm từng phát hiện di tích văn hóa Đông Sơn, thuộc phường Hàm Rồng. Trong đó, tại sân nhà máy phân lân Hàm Rồng, lực lượng chuyên môn mở hố thám sát rộng 10 m2, bóc lớp bùn sông bao phủ tới độ sâu 2,8 m, phát lộ các tầng văn hóa. Trên lớp mặt bằng đáy hố nông nhất, tính từ miệng hố thám sát cao nhất là lớp mộ táng giai đoạn muộn còn lưu vết tích thạch đáy mộ xây. Lớp sâu kế tiếp là kết cấu bốn ngôi mộ đất có các đồ nung hóa sành, đồ đất nung nằm ngang và đứng. Đây là lớp mộ táng sau Đông Sơn, tương ứng thời Đường, thế kỷ VI-VII sau Công nguyên.
Lớp mộ Đông Sơn nằm cùng hoặc dưới lớp mộ thời Đường. Lớp cơ tầng trũng nhất hố thám sát là mặt bằng cư trú văn hóa Đông Sơn, chứa di vật gốm, đá, mảnh đồng nhỏ, hai mảnh nồi nấu đồng. Mảnh nồi nấu đồng bằng đất nung cho thông tin đường kính trên dưới 20 cm, dày trên dưới ba cm, lưu dấu vết đốt.
Theo cán bộ chuyên môn, điểm khác là thông thường các cuộc khai quật khảo cổ học trước đây phát lộ các tầng văn hóa tới lớp bùn sông thì dừng lại vì cho rằng tới lớp bùn sông Mã không còn di tích phía dưới. Yếu tố mới của kết quả khai quật lần này là ngoài năm hố thám phát lộ lớp cư trú thuần túy, vẫn còn tồn tại lớp di tích mộ táng Đông Sơn. Điều đó cho giả thuyết có khả năng trong một giai đoạn nhất định, nhất là tăng nhanh về dân số thì cư dân Đông Sơn đã sống ở khu vực trũng, sau đó có giai đoạn nước sông Mã dâng, tràn vào khu vực trũng, phủ lên một lớp bùn. Nhận thức cư dân Đông Sơn sống ở mọi địa hình khu vực Hàm Rồng, TP Thanh Hóa tiếp tục được củng cố.
Qua khai quật sáu hố thám sát các nhà nghiên cứu phát lộ, sưu tập hơn bốn nghìn hiện vật gồm đồ đá, đồ đồng, gốm, sành sứ… Trong đó, một số hiện vật còn nguyên vẹn như: dọi se chỉ bằng đất nung, bàn mài đá, nồi gốm, bát sành, gạch… Những di vật này chuyển tải thông tin về sự phát triển liên tục của văn hóa Đông Sơn; dấu ấn văn hóa ngoại lai trong thời kỳ bắc thuộc và thời xây nền độc lập, tự chủ. Hố khai quật sẽ được lấp cát nhằm bảo tồn phục vụ việc quy hoạch, xây dựng công viên khảo cổ văn hóa Đông Sơn để phát huy giá trị di tích, tạo thêm sản phẩm du lịch. Đây cũng là hoạt động nhằm bổ sung tư liệu, luận cứ khoa học xây dựng hồ sơ đề nghị công nhận di tích Đông Sơn là Di tích quốc gia đặc biệt.
Một tầng văn hóa cùng di vật nơi đáy hố thám sát.