Năm 1879, bác sĩ A. Corre khảo sát ở núi Ba Thê đã ghi nhận một số cổ vật bằng đá và 2 minh văn. Sau đó, nhiều nhà khoa học và cả quan chức người Pháp đến thăm. Sườn phía đông của núi Ba Thê, bên dưới nền chùa Linh Sơn là trung tâm của một phức hệ di tích trải trên diện rộng, các vỉa gạch, sàn gạch xuất lộ trong khuôn viên chùa và cả đường dưới chân núi.
Di tích được đào thám sát năm1993, 1994 và năm 1998, di tích này được khai quật, xuất lộ hai di tích kiến trúc và hai mộ táng. Khu vực di tích đã được người Pháp khảo sát từ nửa đầu thế kỷ XX trong không gian thuộc phạm vi kiến trúc ở Linh Sơn Tự và khu vực xung quanh. Cuộc khai quật năm 1998 - 1999 đã làm xuất lộ toàn bộ kiến trúc lớn xây bằng gạch và quy mô khá lớn, dài đông tây khoảng 22m, rộng bắc nam 17m, bình đồ trải rộng trên 200m2, chia thành nhiều ngăn lớn nhỏ, có sân trong và những đường cống thoát nước, gồm một hoặc hai tầng, xây bằng gạch hoặc bằng đá. Dấu vết sâu nhất của đường móng tiếp giáp với sinh thổ tìm thấy ở độ sâu 2m so với mặt gò. Cấu trúc của công trình gồm 36 đường tường móng đá (25) và gạch (11), chia bình đồ thành 22 cấu trúc lớn – nhỏ gồm nền, sân, hành lang, bậc thềm, cống nước…
Qua kết quả khai quật cho thấy kiến trúc có hai giai đoạn xây dựng và sử dụng. Giai đoạn sớm ở bên dưới chỉ còn một số cấu trúc sụp đổ, được xây bằng gạch có chất lượng, có kích thước 30 x 15 x 7 hoặc 8cm.
Trong tầng văn hóa sâu nhất ở phía bắc di tích phát hiện một chum cải táng bằng gốm thô, xương gốm đen và áo gốm màu đỏ. Chum gốm có đường kính 0,67m, cao 0,4m, được đậy bằng một cái vung dạng tô lớn, trong chum có vài mảnh nhỏ chất hữu cơ, 5 hạt chuỗi bằng vàng và 1 hạt chuỗi vỡ bằng mã não. Ngang tầm vai bên ngoài chum có một hũ nhỏ làm bằng gốm, xương mịn, màu đỏ.
Trong đời sống tín ngưỡng của cư dân văn hóa Óc Eo xưa cũng giống như những cư dân khác trên thế giới, luôn coi trọng việc mai táng cho người chết. Phong tục mai táng người chết của cư dân Óc Eo xưa vô cùng đa dạng với nhiều kiểu táng thức khác nhau: hỏa táng – thiêu cháy người chết rồi rắc tro cốt xuống sông; thủy táng – thả trôi người chết xuống sông; thổ táng – chốt cất người chết trong lòng đất,… Trong số các kiểu thức thì mai táng người chết trong chum, vò là một kiểu thức được nhận thấy trong văn hóa Óc Eo và vùng Đông Nam Á cổ đại. Đây là một thức chôn cất người chết bằng cách lấy tro cốt của người chết bỏ vào chum rồi chôn xuống đất, hoặc là lấy di cốt sau một thời gian thổ táng.
Nam Linh Sơn Tự là kiến trúc rất đặc sắc, có tính chất tôn giáo, niên đại trong khoảng thế kỷ I đến thế kỷ IX. Di tích được xếp hạng Di tích quốc gia đặc biệt vào năm 2012.
