Tháng 2 năm 1942, Gò Cây Thị được khảo sát với ghi nhận là một trong những khu vực có thế đất gò lớn nhất và cao nhất được phát hiện trên cánh đồng Óc Eo, với chiều cao của gò vào khoảng 4-5m so với khu vực ruộng trũng xung quanh. Trong cuộc khảo sát này, một pho tượng Phật bằng đồng thau mang phong cách nghệ thuật Ấn Độ lẫn trong nét ảnh hưởng nghệ thuật Đông Nam Á được phát hiện.
Từ năm 1944, Louis Malleret đã khai quật ở di tích này đã chia cấu trúc này thành phần tiền điện, chính điện. Phần chính điện gồm: những ô nhỏ quanh mặt nền, những lỗ thủng và giếng nước, những căn phòng giữa. Trong các năm 1998 và năm 1999, Trung tâm khảo cổ học cùng với Bảo tàng tỉnh an Giang và Viện Viễn Đông bác cổ Pháp đã tiến hành khai quật lần thứ 2 làm xuất lộ toàn bộ kiến trúc. Kết quả khai quật cho thấy, di tích sau hơn năm thập kỷ kể từ cuộc khai quật đầu tiên, một phần lớn cấu trúc của di tích này đã bị phá vỡ bao gồm gần như toàn bộ vách tường xây bằng gạch (chỉ còn cao hơn hiện tại khoảng 2m).
Kiến trúc Gò Cây Thị A có quy mô lớn (22,0 x 24,54m), quay mặt về hướng đông (đông lệch nam 180). Bình đồ kiến trúc có dạng gần vuông được chia làm hai phần: phần chính điện ở phía tây dài 22m (bắc-nam), rộng 16,04m (đông-tây) và phần tiền điện ở hướng phía đông dài 16,80m, rộng 7,4m. Tiền điện xây cách chính điện 1,1m và được nối liền với nhau bởi sàn gạch rộng 1,2m, dài 10,62m. Tổng diện tích của kiến trúc là 488.88m2.
Bên dưới kiến trúc là phần móng được gia cố bằng một lớp nền đá kích thước rất lớn trên một lớp đá nhỏ hơn lẫn với gạch vỡ tạo thành mặt bằng và dưới cùng là lớp sét nền. Phần chân đế bằng gạch xây trên nền gia cố gồm 11 lớp gạch bao quanh những ô vuông được nện chặt bằng hỗn hợp gạch vỡ và đất nện tạo thành mặt bằng của nền (chân đế) kiến trúc. Trên mặt bằng này xây tiếp một lớp dày 0,6m tạo thành lớp trên. Giữa phần chính điện có 4 ô ngăn lớn hình chữ nhật (4 x 2,8m) được tấn trên nền đá. Năm 1944 Louis Malleret đã vẽ trên bình đồ mặt cắt ở chính điện 5 cái giếng nhưng thực chất chỉ là những hố đào vàng của người dân, những điểm này nền gạch của di tích vẫn còn nguyên vẹn.
- Tiền điện: (16,8 x 7,4m) có hai bậc lên xuống ở hai bên mặt phía đông. Mặt tiền được thiết kế khá phức tạp theo kiểu giật lùi ở giữa tạo hai góc nhô ra trước đối xứng nhau ở hai bên là lối lên xuống gồm hai bậc thềm xây theo lối bẻ góc (bẻ góc năm lần). Những bậc thềm này xây bằng gạch đỏ lẫn gạch trắng, khác với loại gạch nền màu hồng hoặc nâu. Trên mỗi bậc thềm có hình bán nguyệt xây bằng gạch hình múi bưởi dạng như hai bánh xe, đường kính khoảng 1,4m. Đây có thể là những chân tán của hai cột lớn ở hai bên mặt tiền của tiền điện mang biểu tượng bánh xe hay tia sáng mặt trời.
- Chính điện:(22,0 x 16,04m), chỗ cao nhất của đoạn tường này ở phía nam, cao khoảng 1,0m. Đoạn phía bắc mất hẳn phần trên một khoảng dài 2,5m, đoạn giữa cũng đã bị mất hết gạch. Đây là tường móng dài nhất của kiến trúc. Phần tường móng phía bắc dài 16,0m chạy theo hướng đông tây. Đoạn tường này gạch ở trên đã bị lấy đi nhiều, phần phía tây mất hết gạch một khoảng 3,2m. Chỗ cao nhất ở đoạn tường phía bắc này chỉ khoảng 0,3-0,4m. Tường móng phía nam dài 16,0m, nơi cao nhất cũng chỉ cao 0,6m. Tường móng gạch ở phía nam kiến trúc đã bị lấy gạch đi rất nhiều, ở đoạn tường móng này được nối liền với phần tiền điện.
Bề mặt của sàn nền chính điện xây những khối gạch hình vuông và hình chữ nhật cách khoảng bởi những ô ngăn hình vuông có cạnh trung bình khoảng 1,2m tấn chặt bằng đất sét và gạch vụn kết dính. Phía trên lớp xà bần này được xây với khoảng cách đều bằng một cạnh của ô (khoảng 1,2m) quanh sàn nền cách biên khoảng 1,5m. Tính theo thực trạng di tích ước chừng có 6 ô ngăn mỗi bên theo chiều đông – tây và 10 ô ngăn theo chiều bắc – nam.
Ngoài ra ở giữa chính điện có bốn ô ngăn lớn hình chữ nhật, mỗi ô có kích thước 4,0 x 2,3m, bên trong lấp đầy xà bần và gạch. Bốn ô ngăn ở chính điện được ngăn cách với nhau bởi hai vỉa gạch xây hình chữ thập. Vỉa gạch dài theo hướng bắc-nam, rộng khoảng 0,75m, vỉa ngắn đông-tây rộng 0,85m. Chúng đều được xây kiên cố và thẳng cạnh.
Louis Malleret liên hệ kiến trúc đồ sộ này như một kiểu “Stupa xây trên mặt phẳng hình vuông” giống Borobodur ở Java, kiểu “stũpa có nền tròn” ở Chantãcãla, nền kiến trúc có kết cấu nội bộ chia thành khoang ở Amãravãte; hoặc tương tự các kiến trúc tôn giáo kiểu “đền thờ” hơn là một “thánh thất”, và cũng có nhiều khả năng là một kiểu “lăng tẩm” giống như “Dakhmas” quen gọi là “Tháp Tĩnh Mịch” (Tour du Silence) ở Ấn Độ và Ba Tư.
Ý kiến khác nhận định Gò Cây Thị A thuộc loại kiến trúc cung đình mang tính chất tôn giáo. Nhìn chung, đặc điểm tính chất của kiến trúc cho thấy nhiều khả năng đây là một kiến trúc dạng đền thờ Bà La Môn giáo, còn mang dấu ấn khuôn mẫu của loại hình kiến trúc Ấn Độ giáo bên cạnh những nét đặc trưng riêng mang tính bản địa. Niên đại kiến trúc được đoán định vào khoảng thế kỷ VI-VII AD.
Đặc điểm di tích, di vật cho thấy Gò Cây Thị là một trong những di tích tiêu biểu và có vị trí đặc biệt quan trọng trong quá trình nhận thức về đặc điểm hình thành, trật tự phát triển của khu di tích Óc Eo – Ba Thê nói riêng và Văn hóa Óc Eo ở Nam Bộ nói chung. Di tích được xếp hạng Di tích quốc gia đặc biệt vào năm 2012.
