В ХХ в. было много попыток выявить первоначальное месторасположение города, но лишь в 1968 г. они увенчались успехом. С 1969 по 1981 гг. под руководством доктора исторических наук, профессора Лысенко Петра Федоровича проводились раскопки, в результате которых было выявлено более 220 деревянных построек XI-XIII вв., три уличные мостовые, частоколы, многочисленные предметы материальной культуры того времени. Была вскрыта площадь более 1800 м², из которых более 500 м² до материка.

18 января 1972 г. Совет Министров БССР принял решение о создании музея «Берестье» и строительстве специального павильона. Его проект разработали архитекторы «Белгоспроекта» В.В.Крамаренко, М.К.Виноградов, В.И.Щербина. Павильон площадью 40 x 60 м построен из бетона, стекла, анодированного алюминия и представляет собой двускатное перекрытие со световым фонарем по центру. Его очертания напоминают древнее жилище и одновременно пласты земли, раскрывающие древний город.

2 марта 1982 г. Археологический музей «Берестье» был открыт для посетителей. В центре павильона – раскоп, занимающий площадь 1118 м². На глубине 4 м находится часть ремесленного квартала – 28 деревянных жилых и хозяйственных построек XIII в., две уличные мостовые, частокол, остатки глинобитных печей. Благодаря гидроизолирующим особенностям почвы и мощному культурному слою до 7 м, кислород практически не проникал вглубь. Это создало благоприятные условия для сохранности артефактов. Многие постройки сохранились на 5–9 венцов, а некоторые даже на 12, что является большой редкостью. Раскопки выявили оригинальную планировку древнего Берестья. Жилища примыкали к улицам глухими стенами, ставились в 3–4 ряда между улицами на расстоянии 0,4–0,6 м друг от друга. Постройки представляют собой однокамерные, наземные сооружения квадратной формы. Основным строительным материалом для них были бревна хвойной породы. Фундаментом служили подкладки под углы домов или остатки предыдущих построек.

Многочисленную группу находок из цветных металлов составляют женские украшения. Обращает на себя внимание биллоновый колт ХIII в. с символическим рисунком прорастающего зерна. Это один из наиболее ценных и дорогостоящих предметов в коллекции музея. Во внутреннюю полость артефакта вкладывалась ткань, смоченная душистыми маслами.

Земледелие и скотоводство играли большую роль в экономике Берестья. Основными инструментами для обработки земли являлись рало и соха. В культурном слое ХIII в. было обнаружено единственное в Европе дубовое рало этого периода.

Выгодное географическое положение благоприятствовало участию Берестья в международной торговле. Город развивал экономические связи с Поднепровьем, Волынью, Причерноморьем, Кавказом, Востоком, Прибалтикой, западноевропейскими землями. Среди предметов импортного происхождения выделяются раковины каури ХI–ХII вв., которые встречаются преимущественно в Индийском океане. Из них делали женские украшения или использовали как разменную монету.

О высоком уровне развития культуры Берестья свидетельствует распространение письменности. Одной из уникальных находок Берестья является самшитовый гребень ХIII в., с вырезанными буквами алфавита – кириллицы на обеих сторонах. Этот предмет – старейший и единственный «учебник» по обучению грамоте на территории Беларуси.

Шахматная фигурка короля ХIII в. относится к числу высокохудожественных изделий из кости. По технологии изготовления она характеризуется тщательностью резьбы и отделки. На территории современной Беларуси в ходе археологических работ было найдено 70 шахматных фигур. Их них только 4, включая берестейского шахматного короля, относятся к изобразительным шахматам, которые отображают реальные черты и очертания, а не абстрактные фигуры.