Prva je arheološka istraživanja na ovom lokalitetu godine 1927. potaknulo je Društvo za istraživanje domaće povijesti Bihač. Tada se intenzivno tragalo za mauzolejom hrvatskih vladara odnosno za crkvom sv. Stjepana. Među brojnim položajima koji su se tada istraživali započelo je i istraživanje vidljivih ostataka crkve nadomak rijeke Jadra. Bilo je to potaknuto i pisanim izvorima u kojima je stajalo da su posjedi crkve sv. Stjepana bili uz rijeku Jadro, sjeveroistočno od posjeda sv. Marije na Otoku. Sve se to slagalo i s ispravom kralja Petra Krešimira IV. u kojoj se navodi da njegov otac »kralj Stjepan počiva u Elizejskim poljima«, posebno što se u rodoljubnom zanosu Elisio campus tumačio kao Clisio campus. Početni su rezultati zadovoljavali očekivanja istraživanja, ali kad je 1929. pronađen dokument u splitskom biskupskom arhivu koji je nedvojbeno dokazivao da su na Otoku bile obje crkve, i sv. Marije i sv. Stjepana, istraživanja su obustavljena i usmjerena na Gospin otok.

Analizom je povijesnih izvora otkriveno da se samostan sv. Mojsija, čiji se opat Urso spominje u darovnici kralja Zvonimira 1078., treba tražiti upravo na položaju Šuplje crkve. Stoga su 1931. obnovljena istraživanja koja je vodio danski arhitekt Ejnar Dyggve. Otkopani su ostaci trobrodne bazilike podignute u ranokršćanskoj crkvi. Posebnu je pozornost izazvao pronalazak reljefne ploče s glavom sveca i dijelom natpisa koji je upućivao na sv. Mojsija te ulomci zabata oltarne pregrade na kojoj su bila imena sv. Petra i Mojsija. Do tada se vjerovalo da je crkva sv. Petra crkva u solinskoj Gradini, a znalo se da je u toj crkvi 1076. okrunjen hrvatski kralj Zvonimir. Štoviše tada se počelo vjerovati da je poznati reljef u splitskoj krstionici zapravo prikaz kralja Zvonimira i da je bio plutej u oltarnoj pregradi crkve sv. Petra i Mojsija.

Unatoč značajnim nalazima radovi su prekinuti. Ostatke crkve pokušao je istraživati Ljubo Karaman, ali su ga u tome ometale česte poplave. Tada su radovi bili prekinuti za dulje vrijeme. To je bila nepopravljiva šteta jer je na širem prostoru postojala samo jedna kuća, a bilo je moguće i istraživanje ispod ceste, sada glavne prepreke istraživanjima prema sjeveru. Propuštena je prigoda da se crkva prikaže u pravoj veličini i značenju te spriječi njezino daljnje uništavanje. Osim manjih konzervatorskih zahvata nakon Drugoga svjetskog rata, lokalitet je bio zaboravljen. Zanimanje se ponovno probudilo uz obilježavanje 900. obljetnice smrti kralja Zvonimira (vladao od 1076. do 1089.) i tada su započela sustavna arheološka istraživanja. Nalazište je tu obljetnicu dočekalo u jadnom stanju: na sjevernoj su strani ceste na dijelu negdašnjega samostana izgrađene kuće, oborinske i otpadne vode bile su usmjerene u baziliku, asfaltna prometnica učvršćena je masivnim betonskim podzidom, uzurpiran je dio prije otkupljenoga zemljišta, a rijeka Jadro produbljena i još više približena ruševinama. Radovi su započeli 1990. i traju i danas. Temeljito su istraženi svi ostaci ranokršćanske i ranoromaničke crkve te nekropola, a dio je zidova i rekonstruiran i konzerviran.

Pronađeno je tridesetak kamenih ulomaka kasnoantičke i ranosrednjovjekovne skulpture. Među ovima drugima osobito je važan lučni ulomak s uklesanim natpisom …p(ro)feta… (propheta) koji vjerojatno stoji u svezi sa starozavjetnim prorokom Mojsijom, titularom samostana izgrađena uz crkvu.

Uz južni zid ranoromaničke bazilike pronađeni su grobovi iz 11. stoljeća. Iz toga se dade zaključiti da se groblje formiralo neposredno nakon podizanja ranoromaničke bazilike, a to pretpostavljaju i grobovi koje je bio istražio Dyggve, kao i činjenica da ne postoje ukopi unutar same bazilike. Među pločama pokrova, te među zidanim stranicama grobova nađeni su ulomci dvaju pluteja sa starokršćanskim križem te više ulomaka sarkofaga i tegula.

Sjeverni zid ranokršćanske crkve sačuvan je do visine od približno 3,5 metra. Između toga zida i sjeverozapadnog ugla ranoromaničke crkve, nalazi se prag izdignut do visine sjevernih bočnih vrata te crkve što ukazuje da je nakon rušenja prijašnjeg objekta došlo do podizanja razine poda. Sve su to pokazatelji, pa i prigrađene prostorije uz sjevernu pastoforiju, da se na tom prostoru sjeverno od crkve dogradio samostan sv. Mojsija, te da se on proteže ispod današnje ceste i s njezine druge strane gdje su pronađeni ostaci zidova. Tu tvrdnju potkrjepljuje i postojanje bočnih vrata koja omogućavaju slobodnu i praktičnu komunikaciju. Valja zaključiti da su glavna ulazna vrata usamostan bila tamo gdje je očuvan prag, a cijeli prostor između romaničke crkve i sjeverne strane ranokršćanskoga objekta bio je zakrovIjen.

Suvremenim geofizičkim metodama godine 2007. izvršena su istraživanja južno od Šuplje crkve. Njihov je cilj bilo otkrivanje nekadašnjega riječnog korita, o čijem su premještanju postojali nepotpuni podaci te pretpostavka da je promijenjeni tok Jadra prepolovio nalazište. Upravo je dio nasuprot Šupljoj crkvi dao geoelektrične rezultate koji se mogu protumačiti kao arhitektonski ostaci nekoga većeg objekta. Na istom su predjelu georadarski signali zabilježili prisutnost kamenih konstrukcija. Obje korištene metode locirale su nekadašnje riječno korito na istoj poziciji: južno od trenutnoga toka, što potvrđuje teoriju o presijecanju kompleksa Šuplje crkve. Naposlijetku valja spomenuti i istraživanje zidnih struktura pod prometnicom koja se naslanja na sjeverni dio građevine i za koju se pretpostavljalo da skriva ostatke benediktinskoga samostana. Ono je poduzeto 2009. , a uočena je mreža zidova različite datacije, a najveći uspjeh je definiranje sjevernoga krila transepta ranokršćanske crkve te potvrda ispravnosti teze o postojanju samostanske arhitekture sjeverno od bazilike.