Dès 1869, la chapelle Saint-Michel fait l’objet de travaux archéologiques menés par les abbés Charles-Honoré Laverdière (Château-Richer, 1826 – Québec, 1873) et Henri-Raymond Casgrain (Rivière-Ouelle, 1831 – Québec, 1904). Ces travaux témoignent des débuts de l’archéologie historique québécoise et reflètent les préoccupations de l’époque : retrouver les vestiges associés aux grands personnages et mieux connaître l’histoire de la Nouvelle-France. À ce titre, le lieu apparaît de première importance à cause de son ancienneté et de la place qu’il occupe dans l’histoire religieuse du pays.

Entre 1950 et 1970, le site attire l’attention d’archéologues de l’University of Western Ontario, du ministère des Affaires culturelles du Québec et du ministère des Affaires indiennes et du Nord canadien. Une synthèse des travaux antérieurs à 1990 a été faite par Isabelle Robert dans le cadre d’une thèse de maîtrise. Les interventions les plus récentes, qui datent de 1995 et de 2011, ont été réalisées par la Ville de Sillery et la Ville de Québec.

Une étude paléoanthropologique a été effectuée sur les sépultures trouvées dans le cimetière autochtone catholique attenant à la chapelle. De plus, des restes animaux provenant de contextes de la deuxième moitié du 17^e siècle ont fait l’objet d’une étude zooarchéologique.

L’archéologue Céline Cloutier et un groupe de jeunes visiteurs en 2011.

Photographie Ville de Québec.