Từ năm 2002, tại xã Gia Thủy đã phát hiện dấu hiệu di tích mộ gạch và nền móng kiến trúc cổ. Từ những di tích, di vật thu được, các nhà nghiên cứu tham gia khảo sát đã dự đoán về một trụ sở của một khu vực liên quan tới các triều đại phong kiến thống trị phương Bắc. Đặc biệt, tháng 12/2019, một kiến trúc gạch cổ được phát hiện khi đào móng xây dựng phòng học trong khuôn viên Trường Tiểu học Gia Thủy. Vì vậy, từ tháng 7/2020, ngành đã phối hợp với đơn vị liên quan tiến hành thăm dò, khai quật khảo cổ trên tổng diện tích 280m2 tại các địa điểm trường Tiểu học, Trung học cơ sở Gia Thủy và Đình, chùa Mỹ Hạ xã Gia Thủy.
Ông Đinh Cao Tấn, Phó Giám đốc Sở Văn hóa và Thể thao tỉnh Ninh Bình cho biết: “Đề án này là để chúng ta nghiên cứu lịch sử, tiến trình để hiểu rõ hơn tất cả những thời điểm lịch sử của dân tộc Việt Nam. Trên địa bàn huyện Nho Quan và Gia Viễn là vùng đất cổ đã phát hiện rất nhiều di tích khảo cổ học ở thời tiền sử cũng như những di tích liên quan đến nền văn hóa Đông Sơn rực rỡ. Thế nhưng đến nay, giai đoạn thế kỷ đầu công nguyên cho đến giai đoạn thế kỷ X chúng ta còn rất ít tư liệu. Do đó, chúng ta tập trung nghiên cứu vào thời điểm này để xem rằng tiền đề của thế kỷ X đã có những cơ sở vật chất gì hay tính chất cư trú của những cư dân thời điểm trước đó như thế nào để chúng ta hiểu kỹ hơn về thế kỷ thứ X, thế kỷ mà chúng ta giành lại độc lập và thống nhất dân tộc”.
Tại trường Tiểu học Gia Thủy đã thăm dò, khai quật khảo cổ và phát hiện thêm 1 mộ gạch có niên đại thời Bắc thuộc và một nền móng kiến trúc gạch có niên đại đầu thế kỷ 20. Qua nghiên cứu dự đoán chủ nhân của ngôi mộ là quan lại cấp cao trong xã hội đương thời. Tại Đình Mỹ Hạ, kết quả thăm dò, khai quật khảo cổ đã làm xuất lộ các dãy nền móng của ngôi đình cũ có quy mô to lớn nằm sâu 0,5m so với mặt đất hiện tại, bước đầu nhận định ngôi đình là một di tích lịch sử được quan tâm tu sửa liên tục và lần tu sửa gần nhất là ở cuối thế kỷ 19, đầu thế kỷ 20.
Ông Nguyễn Gia Đối, quyền Viện trưởng Viện Khảo cổ học thông tin thêm: “Thời kỳ Bắc thuộc, nhà Hán chỉ đóng ở một số trụ sở thôi, còn văn hóa truyền thống của người Việt vẫn tồn tại rất dai dẳng và mang bản sắc lâu dài. Chính vì thế, khi nghiên cứu những di tồn văn hóa ở đây cho chúng ta thấy được tiếp biến văn hóa giữa Hán Việt, truyền thống văn hóa của người Việt từ thời Đông Sơn rồi sau đó có tiếp thu ảnh hưởng của văn hóa Hán. UBND tỉnh và Sở Văn hóa có kế hoạch xem xét nên lựa chọn phương án tốt nhất, nếu có thể bảo tồn trong khuôn viên của trường chúng ta bảo tồn, còn nếu trong trường hợp không bảo tồn được thì chúng ta di dời cho vào Bảo tàng”.
Bên cạnh việc khai quật nghiên cứu khảo cổ học, đoàn công tác còn tiến hành điều tra điền dã để thu thập tư liệu lịch sử văn hóa - nhân học - Hán Nôm tại 6 xã: Gia Thủy, Gia Sơn, Gia Lâm, Gia Tường (huyện Nho Quan), Gia Hưng và Liên Sơn (huyện Gia Viễn). Kết quả điều tra đã ghi nhận những chứng tích lịch sử và văn hóa dân gian liên quan đến Đinh Bộ Lĩnh và nhà Đinh. Sau gần 3 tháng thực hiện, kết quả nghiên cứu khảo cổ ở vùng đất Gia Thủy đã góp phần làm rõ lịch sử văn hóa của một vùng đất ở thời điểm 10 thế kỷ đầu Công nguyên, vùng đất mà ở đó trên một cơ tầng văn hóa bản địa sâu đậm của các cư dân Việt cổ đã tiếp thu có chọn lọc văn hóa Trung Hoa (Bắc thuộc) với tinh thần hòa nhập nhưng không hòa tan để từ đó đến thế kỷ X hình thành nên một tảng nền văn hóa bản địa vững chắc mà từ đó là bệ phóng để sứ quân Đinh Bộ Lĩnh vươn mình thống nhất đất nước.
Ông Nguyễn Ngọc Quý, Tiến sĩ Viện Khảo cổ học, chủ trì đoàn thăm dò, khai quật nói: “Từ kết quả nghiên cứu vừa qua, đoàn nghiên cứu chúng tôi có đề xuất với UBND tỉnh Ninh Bình cùng Sở Văn hóa và Thể thao cho phép triển khai tiếp tục một đề án nghiên cứu lịch sử văn hóa cả vùng ngã 3 sông Bôi để phác dựng lên bối cảnh lịch sử văn hóa trong khu vực từ Gia Thủy đến kinh đô Hoa Lư để tìm hiểu rõ hơn về 10 thế kỷ đầu Công nguyên và những điều kiện để vua Đinh Bộ Lĩnh có thể quật khởi để xây dựng lên nhà nước Đại Cồ Việt”.
Các di tích đã thăm dò khai quật tại xã Gia Thủy đang đợi những kế hoạch phát huy giá trị trong tương lai. Trước mắt, các nhà nghiên cứu đều đồng tình với phương án cần khoanh vùng, lấp bảo tồn di tích tạm thời đối với mộ gạch cổ và nền móng kiến trúc tại đình Mỹ Hạ, giúp bảo quản di tích trong lòng đất, tránh tình trạng bị xâm hại bởi quá trình xây dựng các công trình dân dụng của người dân hoặc nạn đào trộm cổ vật.