Công tác khai quật bắt đầu. Các nhà khoa học đã gặp nhiều khó khăn khi tìm đường vào ngôi mộ, bởi lối vào được bố trí bởi các cơ quan bí mật. Phía sau cánh cửa đá có một bộ phận, mà khi đóng cửa, bộ phận đó tuột ra, làm vòm cửa đóng xuống. Khi cửa được đóng lại, thì ngôi mộ vĩnh viễn chìm vào quên lãng, không ai vào ra được nữa. Các nhà khoa học đã phải phá đá mới vào được bên trong. Phần chính lăng mộ theo phong cách mộ đá ninh bình có diện tích 100 mét vuông, gồm 7 gian phòng, tường ốp đá xanh, trần được lắp ghép bằng những phiến đá lớn, dày, nặng cả chục tấn. Các nhà khoa học đã kinh ngạc khi phát hiện tất cả các gian phòng đều chứa ăm ắp cổ vật, toàn vũ khí, vật dụng và châu báu. Tiếp tục bới lớp đất phủ ở phần ngực, thì phát hiện chiếc ấn vàng, núm rồng cuộn. Đáy ấn vàng khắc chữ “Văn Ðế Hành Tỷ”, theo lối tiểu triện. Qua chiếc ấn này, các nhà nghiên cứu đã xác định người nằm trong mộ chính là Triệu Văn Vương (Triệu Muội, Triệu Mạt, hoặc Triệu Hồ, lên ngôi 137 TCN), là cháu gọi bằng ông của Triệu Vũ Đế (Triệu Đà), đời vua thứ 2 của nhà Triệu nước Nam Việt. Trong sử sách, thời Tam Quốc, Tôn Quyền biết trong lăng mộ của nhà Triệu có rất nhiều châu báu, bảo vật, nên sai các tướng xua quân xuống Giang Đông tìm kiếm nhiều năm ròng. Tuy nhiên, quân Ngô chỉ tìm được mộ của Anh Tề, cháu gọi Triệu Đà bằng ông cố. Mặc dù vậy, quân Ngô cũng lấy được vô số vật báu, toàn là vàng, ngọc. Tuy nhiên, lăng mộ Triệu Đà, Triệu Muội ở đâu không ai biết, mặc dù giới khảo cổ, giới trộm cổ vật săn lùng ráo riết suốt hơn 2.000 năm qua.