Pe la jumătatea secolului al XIX – lea în ţara noastră a început să se manifeste dorinţa unor oameni de cultură de a strânge obiecte străvechi descoperite întâmpător sau prin săpături pentru a-şi forma colecţii particulare. Această pasiune o întâlnim şi la mulţi dascăli de la sate. În anul 1870 Alexandru Odobescu a iniţiat un “Chestionar”, adresat învăţătorilor şi preoţilor, la care trebuiau să răspundă dacă se găsesc obiecte preistorice pe teritoriul localităţilor unde îşi desfăşoară activitatea. Într-o scrisoare expediată din Olteniţa, un învăţător menţionează că la marginea localităţii se află Măgura Gumelniţa, iar lucrările agricole scot la suprafaţă multe fragmente ceramice, probabil preistorice. Mai mulţi istorici de la sfârşitul secolului al XIX –lea, printre care şi Tocilescu în Marele dicţionar geografic al României, au susţinut ipoteza că pe Măgură s-ar afla resturile cetăţii Constantiniana Daphne, amintită de istoricul bizanin Procopius, care ar fi fost zidită de Constantin cel Mare pe malul stâng al Dunării, vizavi de Transmarisca (Turtucaia de astăzi).
O adevărtă cercetare sistematică este începută după anul 1920, când câţiva tineri arheologi, unii dintre ei studenţi în frunte cu savantul Vasile Pârvan, au efectuat cecetări de suprafaţă pe malurile lacului Ezerul Mostiştea, în Lunca Dunării de la Căscioarele la Călăraşi şi pe malurile râurilor Argeş şi Dâmboviţa până la Vasilaţi. Cu acest prilej, în vara anului 1924, Vladimir Dumitrescu, atunci student, a adunat materiale arheologice de la poalele Gumelniţei. El şi-a dat seama după chirpicul ars şi numeroasele fragmente ceramice care le-a adunat, că aici este o aşezare preistorică. Prof. Vladimir Dumitrescu, cel care a redescoperit Măgura Gumelniţa, în însemnările sale menţionază: “ m-a impresionat în chip deosebit . . Gumelniţa, este o mare măgură desprinsă din timpuri geologice din terasa Dunării la 4 km spre est de Olteniţa, pe care se află aşezarea pristorică cunoscută astăzi de toţi arheologii”. În luna decembrie 1924 Ion David, profesor suplinitor de latină la liceul din Olteniţa, a anunţat Muzeul Naţional de Antichităţi că în oraşul Olteniţa se află o frumoasă colecţie arheologică adunată de Barbu Ionescu (fondatorul muzeului din Olteniţa). Barbu Ionescu aflase de la locuitorii din Olteniţa Rurală că pe terenurile lor de pe “movila” Gumelniţa se găsesc nenumărate cioburi de oale de la “uriaşi”. Pentru a - şi alcătui o colecţie B. Ionescu făcuse o serie de gropi în panta măgurii, de unde scosese la iveală câteva zeci de vase, un inel de aur cu secţiunea pătrată şi diferite alte obiecte preistorice. La insistenţa delegatului muzeului amintit, el şi-a donat colecţia, care a fost încărcată în două lăzi mari şi dusă la Bucureşti. Savantul Vasile Pârvan a fost foarte încântat de această donaţie şi printr-o adresă oficială i-a mulţumit autorului. Colecţia donată de Barbu Ionescu a format obiectul primului articol ştiinţific semnat de savantul Vladimir Dumitrescu şi publicat de Vasile Pârvan în revista de arheologie Dacia. În vara anului 1925 Vladimir Dumitrescu, ajutat de mai tânărul său coleg Ion Nestor, a efectuat primele săpături arheologice ştiinţifice pe Măgura Gumelniţa. Astfel ilustrul savant şi-a legat numele de Gumelniţa şi de civilizaţia Gumelniţa. Măgura Gumelniţa, cu o suprafaţă de două hectare, plantată cu viţă de vie, era atunci proprietatea unui domn Calomfirescu. Acesta nu le-a permis arheologilor să sape nici măcar pe aleele de acces, destul de largi. Săpăturile s-au efectuat numai într-o mică zonă, în punctul cel mai înalt al aşezării, pe terenul unui locuitor din Olteniţa, care nu-l cultiva din pricina “cărămizilor” de la 30 – 40 cm adâncime (de fapt erau bucăţi de lut ars, resturi de la pereţii locuinţelor preistorice incendiate). Pe lângă numroase vestigii de lut, piatră sau os a fost scos la lumină şi un pandantiv de aur. În timpl săpăturilor şantierul de la Gumelniţa a fost vizitat şi de savantul Vasile Pârvan, membru al Academiei Române, profesor la Facultatea de Istorie a Universitătii Bucureşti şi directorul Muzeului Naţional de Antichităţi. Atunci pe Gumelniţa s-a făcut prima săpătură stratigrafică românească într-o aşezare preistorică.
Între anii 1938 – 1940 săpturile pe Măgura Gumelniţa sunt reluate de către Dinu V. Rosetti, directorul Muzeului Municipiului Bucureşti. Calomfirescu, proprietarul Măgurii, i-a permis lui Rosetii, prieten cu familia, ca să sape unde doreşte, deoarece era nepotul cunoscutului om politc C.A.Rosetti. Rezultatele acelor săpturi au rămas însă inedite, cu excepţia unei menţiuni că s-au deascoperit mai multe obiecte de aur, care s-au pierdut în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, cu prilejul refugierii la Craiova a patrimoniului Muzeului Oraşului Bucureşti, în faţa primediei ocupaţiei Capitalei de trupele sovietice.
În anul 1960 savantul Vladimitr Dumitrescu efectuează un nou sondaj pe Măgura Gumelniţa, cu care prilej constată că stratul de cultură ajunge să aibă în unele locuri grosimea de 4 m şi subliniază că observaţiile stratigrafice ce le-a făcut cu 35 de ani în urmă sunt corecte. Cu acel prilej a fost descoperită şi “Perechea de îndrăgostiţi”, un grup sculptural unicat, realizat din lut şi un idol antropomorf de aur în greutate de un gram.
Barbu Ionescu, care a regretat mult după colecţia ce o donase în anul 1924 Muzeului Naţional de Antichităţi, va continua “sondajele” sale pe Măgura Gumelniţa. Pănă în anul 1957 el a reuşit să-şi refăcă colecţia, care acum cuprindea 902 piese arheologice. Această colecţie o va dona statului, iar el va deveni direcorul muzeului ce l-a infiinţat cu acest prilej. Arheolog autodidact, a efectraut între anii 1957 – 1978 săpături pe Măgura Gumelniţa de mai mică sau mai mare amploare, dar niciodată nu ajuns până la nivelele de locuire inferioare. A scos la lumină foarte multe vestigii, dintre care unele sunt piese unicat cum este “Statueta cu vas pe cap” sau “Oranta”. O descoperire importantă efectuată de Barbu Ionescu este o locuinţă din nivelul superior, în care au fost descoperite şi două vase cu pictură tricromă aparţinând civilizaţiei Cucuteni, publicate însă de prof. Vadimitr Dumitrescu.
Gumelniţa este apreciată ca una din cele mai importante aşezări din această vreme din întregul spaţiu est - european.