สมเด็จพระเจ้าบรมวงศ์เธอ กรมพระยาดำรงราชานะภาพ ได้เสด็จสำรวจเมืองโบราณอู่ทอง ในปี พ.ศ. ๒๔๔๖ ต่อมาในปี พ.ศ.  ๒๔๗๖ ราชบัณฑิตยสภาเริ่มทำการสำรวจและทำแผนผังเมืองโบราณอู่ทอง และพบว่าเมืองโบราณอู่ทองเป็นเมืองโบารณสำคัญที่มีคุณค่าทางประวัติศาสตร์และโบราณคดีแห่งหนึ่ง

         และในปี พ.ศ. ๒๕๐๒ กรมศิลปากรได้จัดสร้างพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ อู่ทอง ซึ่ง ณ ขณะนั้นเป็นเพียงอาคารชั่วคราว เพื่อเก็บรักษาโบราณวัตถุที่ได้จากการสำรวจและขุดค้นพบภายในพื้นที่เมืองโบราณอู่ทอง

         พ.ศ. ๒๕๐๔ กรมศิลปากรทำการสำรวจ ขุดแต่งโบราณสถานที่กระจายอยู่ในเมืองโบราณอู่ทองเพิ่มเติม ซึ่งพบโบราณวัตถุสมัยทวารวดีจำนวนมาก

         ต่อมาในปี พ.ศ. ๒๕๐๗ - ๒๕๐๙ ศาสตราจารย์ช็อง บวสเซลีเยร์ (M.Jean Boisselier) ผู้เชียวชาญด้านโบราณคดีและประวัติศาสตร์ศิลปะภูมิภาคเอเชียอาคเนย์ ชาวฝรั่งเศส และหัวหน้าหน่วยศิลปากรในขณะนั้น ได้ทำการสำรวจ ขุด แต่งโบราณสถานต่างๆ ภายในเมืองโบราณอู่ทอง รวมถึงศึกษาค้นคว้าทางโบราณคดีเกี่ยวกับเมืองโบราณอู่ทอง