Cơ quan khảo sát khảo cổ học Ấn Độ (ASI) tiến hành khai quật khảo cổ học trong các năm 1970, 1992 và 2003 trong và xung quanh địa điểm tranh chấp, kết quả cho thấy một tổ hợp Ấn Độ giáo lớn từng tồn tại trên địa điểm này.

Năm 2003, theo lệnh của tòa án, Cơ quan Khảo sát Khảo cổ học Ấn Độ được yêu cầu tiến hành một nghiên cứu kỹ lưỡng hơn và khai quật để xác định loại cấu trúc dưới đống gạch vụn.[21] Tóm tắt báo cáo của ASI [22] thể hiện bằng chứng rõ ràng về một đền thờ bên dưới thánh đường Hồi giáo. Theo lời của các nhà nghiên cứu thuộc ASI, họ phát hiện "các điểm đặc biệt có liên hệ với... các đền thờ tại miền Bắc Ấn". Các cuộc khai quật mang lại: "đá và gạch trang trí cũng như tác phẩm điêu khắc bị khuyết của một đôi thần linh và các đặc điểm kiến trúc chạm khắc, bao gồm các mẫu hình lá, amalaka, kapotapali, doorjamb cùng trụ bổ tường đền hình bán nguyệt..."[23]

Công tác khai quật bắt đầu vào ngày 12 tháng 3 năm 2003 trên vùng đất bị thu hồi theo lệnh của tòa án tối cao và kéo dài cho đến ngày 7 tháng 8 năm 2003, đội của ASI tiến hành 1360 phát hiện. Một tòa án gồm Thẩm phán S R Alam, Thẩm phán Bhanwar Singh và Thẩm phán Khemkaran, đã yêu cầu ASI trình báo cáo và theo lệnh, Cơ quan Khảo sát Khảo cổ học Ấn Độ trình báo cáo cuối cùng của họ lên tòa án tối cao Allahabad.[24] Báo cáo dài 574 trang của ASI gồm các quan điểm, bản đồ và bản vẽ, được mở trước tòa án tối cao Allahabad. Báo cáo nói rằng tồn tại bằng chứng khảo cổ học về "một cấu trúc khổng lồ ngay bên dưới cấu trúc tranh chấp và bằng chứng về tính liên tục trong các hoạt động xây dựng từ thế kỷ 10 trở đi". Báo cáo của ASI nói rằng tồn tại bằng chứng đầy đủ về sự tồn tại của một cấu trúc khổng lồ và đồ sộ có kích thước tối thiểu 50x30 mét theo chiều bắc-nam và đông-tây ngay dưới cấu trúc tranh chấp. Báo cáo kết luận rằng cấu trúc tranh chấp được xây dựng ngay trên công trình đồ sộ này vào đầu thế kỷ 16.[25]

Các nhóm Hồi giáo lập tức phản đối kết quả này.[26].[27] Tuy nhiên, Tòa án Tối cao Allahabad giữ nguyên kết quả của ASI.[28]