Sau khi khu lăng mộ Giza bị bỏ hoang, tượng Nhân sư dần bị cát vùi lấp đến vai. Nỗ lực khai quật đầu tiên được ghi lại có từ năm 1400 trước công nguyên, khi vị vua trẻ Thutmose IV (1401-1391 hay 1397-1388 trước công nguyên), sau nhiều cố gắng đã tìm cách đào ra hai chân trước. Ông đặt giữa chúng một tấm bia làm bằng đá hoa cương, được biết đến với tên gọi Tấm bia Giấc mơ, có khắc những văn tự sau (trích):

... người con hoàng tộc, Thothmos, lúc đến đây, khi đang đi giữa buổi trưa và ngồi dưới bóng của vị thần đầy quyền năng này, đã bị cơn buồn ngủ xâm chiếm và thiếp đi ngay tại thời điểm Ra ở trên đỉnh [thiên đường]. Chàng thấy vị thần tháng tám nói chuyện với mình, như một người cha nói chuyện với con trai, rằng: Hãy ngắm nhìn, chiêm ngưỡng ta, hỡi con trai ta Thothmos; ta là cha con, Harmakhis-Khopri-Ra-Tum; ta ban cho con quyền cai trị vùng đất của ta, sự tối thượng trên hết tất cả;... Hãy làm theo điều kiện của ta rằng con sẽ bảo vệ chân tay hoàn mỹ của ta. Cát của sa mạc nơi ta nằm đã vùi lấp ta. Hãy cứu ta, giải phóng tất cả những gì ta có trong tim.[29]

Sau đó, Ramesses II (1279-1213 trước công nguyên) có thể đã thực hiện một cuộc khai quật thứ hai.

Nhà Ai Cập học Mark Lehner lúc đầu cho rằng đã có những cuộc trùng tu sớm hơn giai đoạn Cổ Vương quốc (2686-2184 trước công nguyên) rất nhiều,[30] nhưng sau đó đã chối bỏ tư tưởng "dị giáo" của mình.[31]

Năm 1817, cuộc khai quật khảo cổ học đầu tiên, do thuyền trưởng Giovanni Battista Caviglia người Ý giám sát, đã giải phóng toàn bộ phần ngực của bức tượng. Việc khai quật tượng Nhân sư được hoàn thành từ năm 1925 đến năm 1936 với những cuộc khai quật do Émile Baraize chỉ đạo.

Năm 1931 các kỹ sư của chính phủ Ai Cập đã sửa lại phần đầu bức tượng khi một số phần của mũ đội đầu bị rơi ra vào năm 1926 do xói mòn cắt sâu vào phần cổ.[32]