Интересът към миналото и останките от старата българска столица Велики Преслав датира от векове, славата на неговото великолепие и твърдост още е била жива в годините на разцвет на Османската империя.Така различни историци, пътешественици и географи са били привличани да посетят и опишат руините, запазени на мятото на Симеоновата престолнина. До нас са достигнали известия, карти и скици от Яков Бонгариус, Луиджи Марсили, Петър-Богдан Бакшев, Хаджи Калфа, Феликс Каниц и др. Истински подем в изучаването на преславските старини обаче настъпва едва след средата на ХIХв., когато редица просветители и родолюбци се посвещават на издирването на доказателства и останки от миналото на града. След Освобождението на България от турско робство през 1878г. и изграждане на независима държавна система, възникват и условия за по-целенасочено и научно издържано изследване на стария Преслав. През 80-те г. на ХIХв. историкът К.Иречек обхожда и описва този район, а малко по-късно младия В.Златарски /в бъдеще изявен професор-медиевист/ извършва и първите сондажи на мястото на Дворците. През 1905г. да проучи останките от Симеоновата столица е поканен акад.Ф.Успенски - директор на Руския археологически институт в Константинопол. Обезсърчен от резултатите и оскъдните находки, ученият докладва на княз Фердинанд, че за съжаление Преслав е значително разграбен и "разкопките...малко обещават в научно отношение". Не е на същото мнение преславският учител и проучвател Йордан Господинов, който заедно с К.Шкорпил основава през есента на 1906г. Преславско археологическо дружество "Тича". Благодарение на тази гражданска организация  през 1909-а стават възможни разкопките в м.Патлейна, южно от укрепения град. Още първите находки са зашеметяващи - открит е един впечатляващ манастирски комплекс от IХ-Хв. с великолепни образци на непозната дотогава художествена керамика, известна днес в научните среди  като "преславска рисувана керамика". Сред находките е сглобена и една монументална икона с образа на Св.Теодор, а коментарите за Преславските открития се простират далеч зад пределите на България.

През 1927г., по повод 1000-годишнината от смъртта на цар Симеон, Й.Господинов и К.Шкорпил започват разкопки на голяма могила, разположена на ок.300 метра южно от Двореца. С помощта на трудови войски работата бързо напредва. Скоро пред разкопвачите се открили руините на една твърде оригинална като архитектурна схема сграда,  чиито подове били богато украсени с мозайки, а насипът-запълнен с множество мраморни детайли и разнообразни плочки от вече известната рисувана керамика. Впечатляващите резултати принудили Народния археологически музей в София още през следващата 1928г. да командирова уредника на средновековния отдел Кр.Миятев като ръководител на започналите проучвания. Заради кръглата форма на наоса и припознаването му като "Златната църква" от приписката на монаха Тудор Доксов от 907г., новооткритият храм получил популярното и до днес прозвище Кръглата/Златна/църква в Преслав.

След края на II Световна война  в Стария Преслав започват ежегодни планови проучвания, в които участие вземат най-изявените български специалисти: Н.Мавродинов, В.Мавродинова,Ив.Жандова, Ст.Станчев, Т.Тотев, Д.Овчаров и др. В резултат на това са разкрити огромни комплекси от сгради в Дворцовия център, бани, имения и манастири във Външния град и околностите, проследени са трасетата на два пояса крепостни стени, ограждащи територия от 3,5 кв.км. Сред най-забележителните открития са Царския дворец, двореца на патриарха, гражданският комплекс в м.Селище, Дворцовият манастир, манастирите в м.Аврадака и Тузлалъка. Локализирани са няколко нови роботилници за производство на рисувани керамични икони,декоративни плочки и трапезна керамика. При разкопките на масивна сграда във Вътрешния град са открити огромен брой оловни печати от периода на византийската администрация в града, формиращи днес една от най-ценните сфрагистични колекции в света. През 1978г. при селскостопански дейности в околноста на стария град е открито богато съкровище от златни накити, украсени с емайли, скъпоценни камъни, перли - това е Преславското златно съкровище,гостувало във всички големи световни музеи. Днес повечето от подвижните артефакти се пазят и експонират в преславския археологически музей, а значимите архитектурни паметници са свързани с удобна туристическа инфратруктура.