Planul cetăţii fortificate are forma unui triunghi cu una dintre laturi arcuită, fiind apărată de 6 turnuri patrulatere, trei turnuri circulare, de colţ, şi patru turnuri semicirculare, de poartă, toate aşezate în afara zidului. Sunt atestate 4 niveluri de locuire, cu o perioadă de întrerupere. Ultimul nivel de locuire în cetate aparţine cel mai probabil perioadei reconstrucţiei din timpul lui Iustinian, în timp ce primul nivel este datat în ultimul sfert al sec. IV şi la începutul sec. V (Teodosius I).

Castrul a fost identificat de Vasile Pârvan la o distanţă de 2,5 km spre nord-est, la confluenţa dintre pârâul Pantelimon şi râul Casimcea, la 1,5 km sud de marginea satului Pantelimonu de Jos.
Castrul are dimensiunile aproximative de 220 x 150m.

Materiale şi complexe de epocă romană, specifice secolelor II-IV, par mult mai prezente de-a lungul incintei de sud, acestea putând fi legate de existenţa cunoscutului vicus Ulmetum, a cărui existenţă precede ridicarea fortificaţiei în cea de a doua jumătate a secolului IV p.Chr.

Materiale aparţinând acestei perioade au fost identificate şi în afara perimetrului fortificaţiei, în sectorul „Cartaş - cuptor Panaitescu” la SV de cetate.

Basilica, cu trei nave, cu criptă şi narthex, a fost scoasă din uz începând cu ultimul sfert al secolului VI-lea. Momentul construirii este databil la sfârşitul sec. IV - începutul sec. V.

Au fost descoperite mai multe morminte databile în sec IV p. Chr., atât corespunzătoare primei perioade de locuire a cetăţii fortificate (final de sec. IV p. Chr.), cât şi perioadei anterioare - început de sec. IV p. Chr., inclusiv un mormânt de copil.

A fost surprins în cercetările arheologice un nivel de călcare medieval, în sectorul SV, dar şi în sectorul extra-muros „Cartaş-cuptor Panaitescu”. Ceramica specifică (smalţ de culoare verzuie sau galbenă) şi monedele recuperate asigură datarea nivelului în sec. XVI-XVII. Cel mai probabil acest nivel otoman ilustrează faza finală de demantelare a zidurilor cetăţii.

Cercetările arheologice efectuate aici, începând cu anul 2010, au evidenţiat urme de locuire din epoca medievală timpurie (sec. VIII-X). Au fost descoperite locuinţe adâncite şi gropi de diverse întrebuinţări, dar şi urme de locuire de perioadă romană din sec VI, posibil asociate cu refacerea iustiniană, precum şi gropi de sec. II-III, IV-V (probabil vicus Ulmetum).

În apropiere s-a descoperit un cuptor pentru ars materiale de construcţii, cercetat de A. Panaitescu în anul 1980.

Castrul este orientat cu laturile lungi pe direcţia nord-sud, având o lungime de aproximativ 200m. Lăţimea incintei se restrânge treptat de la sud la nord: 115m (latura de nord), 125m (zona centrală) şi 135m (latura de sud). mai bine se păstrează în teren laturile de vest şi de sud. Eroziunea accentuată a terenului a condus la surparea unor porţiuni importante din laturile de nord şi de est. Cercetarea de la suprafaţa terenului nu a oferit elemente de datare, lipsind aproape cu desăvârşire fragmente ceramice sau de materiale de construcţie.

Castrul a fost identificat mai întâi prin fotografiile aeriene şi satelitare şi validat de cercetările de teren, în cadrul proiectului de cercetare Archaeomap.