Cuộc khai quật diễn ra trong tháng 1/2023 với mục đích làm rõ quy mô, tính chất, niên đại và vị trí của di tích Thành Quèn trong lịch sử 10 thế kỷ đầu Công nguyên.
Cuộc điều tra nghiên cứu khảo cổ học năm 1969 của Viện Khảo cổ học đã xác định Thành Quèn là căn cứ của sứ quân Đỗ Cảnh Thạc thế kỷ 10. Năm Kỷ Hợi (939), Ngô Quyền xưng vương, tướng quân Đỗ Cảnh Thạc được phong Thái úy đứng đầu bá quan văn võ.
Cũng trong cuộc nghiên cứu khảo cổ này, GS Đỗ Văn Ninh phát hiện ngói và đồ gốm thời Bắc thuộc. Bởi vậy, các nhà nghiên cứu cho rằng, đây có thể là trị sở thời Bắc thuộc và là khu vực hoạt động của Hai Bà Trưng.
Cuộc khai quật vào tháng 1/2023 mở hai hố trong khu vực di tích. Tại hố 1, trong tầng văn hóa chứa nhiều mảnh ngói, gốm cứng văn in và một số mảnh gốm men, gốm đất nung, tiền đồng Ngũ thù. Hố 2 tầng văn hóa ken dày đặc mảnh ngói, gốm cứng văn in và một số mảnh gốm men, gốm đất nung và có 1 rìu đá mài.
Về di vật, các nhà khảo cổ đã thu được số lượng lớn mảnh vỡ của các loại hình vật liệu kiến trúc bằng đất nung và đồ gốm gia dụng. Trong hố khai quật đã phát hiện số lượng lớn ngói cong, chủ yếu là các loại ngói màu đỏ, hồng, vàng, xám mốc, đen... có độ nung cao thấp khác nhau.
Ngói bản thường có văn chải hoặc thừng đập dọc lưng ngói, bụng ngói thường để trơn, một số bụng ngói có dấu vải. Ngói ống thường có văn chải hoặc thừng đập dọc lưng ngói, bụng ngói thường có dấu vải. Đầu ngói ống rất ít, mới phát hiện một vài tiêu bản có trang trí vân mây.
Gạch có số lượng ít, thuộc loại gạch có hoa văn ô trám đơn ở cạnh dọc. Các loại gạch ngói này đều mang đặc trưng kỹ thuật và hoa văn thời Đông Hán, thế kỷ 1 - 3, tương tự như loại hình gạch ngói thời Đông Hán ở di tích Luy Lâu (Bắc Ninh) và Cúc Bồ (Hải Dương).
Đồ gốm chủ yếu là gốm cứng văn in ô vuông, ô trám, xương cá... thuộc các loại hình bình vò và nắp. Gốm men có các loại bát có chân đế thấp, bình vò, nắp... thuộc loại gốm men trắng mỏng. Hai loại đồ gốm cứng và gốm men này đều mang đặc trưng chung của loại hình gốm thế kỷ 1 - 3 từng phát hiện tại các di tích Đông Hán ở miền Bắc.
Bên cạnh đó còn có loại nồi gốm đất nung đập văn thừng thô kiểu Đông Sơn. Ngoài ra còn phát hiện một số mảnh gốm men trắng vẽ lam thời Hậu Lê nằm trong lớp xáo trộn liền sát bên trên bề mặt xuất lộ tầng văn hóa hố 1. Di vật khác có một số tiền đồng Ngũ thù trong tầng văn hóa hố 1, một rìu đá kiểu Đông Sơn trong hố 2.
