1959年，福建省文物管理委员会对城村汉城遗址进行首次发掘，发掘面积864平方米，发现大型建筑基址1座，灰坑10个，陶器、铁器、铜器391件，还有大量陶片、瓦片。1980年，福建省博物馆为全面了解城址年代、建筑布局和文化内涵，对城址进行全面钻探和发掘。
发掘工作自1981年起，迄今仍在持续进行。钻探发掘表明，城址的平面呈不规则长方形，城墙大部分建在起伏的山丘上，依山脊修建，就地取土，夯筑而成。
城墙南北约860米，东西宽550米，周长2896米，面积约48万平方米，方向北偏西25度，城墙宽约6至8米。墙外少数地段地形陡削，大部分有护城壕。城门4个，分别位于东城墙南段(即东门)，南墙中段(南门)，西墙南段(西门)，东墙北段(北门)。
东城门外左、右两侧，有两个人工筑成的小土岗，当地俗称“南岗”和“北岗”。北岗经发掘证明，是庙、坛基址。城内有大型建筑群基址，已知有高胡南坪和胡北坪的宫殿建筑，以及下寺岗和马道岗，以高胡南坪建筑规模最大，面积达2万平方米，由前庭、中宫、后院三部分组成。
前庭，平面呈长方形，东面长75米，南北宽30.5米，中间地面平整，四周环绕花纹砖铺砌的人行走道，庭外东西南三面为厢房，南面开两个大门，北面与中宫相连接。中宫，有主殿和两侧殿，呈东西向排列，主殿位于两侧殿之中，进深24.7米，宽37.4米，面积约930平方米，墙壁面用草拌泥抹平再抹白灰，部分残留彩绘。地面采用石础和横木架铺木地板，木地板高出地面0.4米。
西侧殿面积450平方米，地面结构与中间主殿相同，都是架高于地面木地板，均属干栏式建筑。东侧殿大部分已被后期破坏，仅存水池1处，同西侧殿的天井相对称。后院，位于主殿和侧殿后部，地势较低，平面呈狭长形，主要建筑有廊庑和连结主侧殿的台阶、道路以及水井等设施。
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