Để tạo điều kiện cho quá trình nghiên cứu, thiết kế trùng tu, phục dựng chùa Dạm, Sở Văn hóa, Thể thao và Du lịch tỉnh Bắc Ninh đã phối hợp với Viện Khảo cổ học Việt Nam và Hội Phật giáo tỉnh Bắc Ninh khởi công khai quật ngôi chùa trên tổng diện tích 300m² và đã xuất lộ hàng trăm hiện vật quý thuộc 4 lớp kiến trúc, mỗi lớp có nhiều công trình khác nhau. Mỗi lớp nền được kè đá 3 lớp vững chãi. Các kiến trúc tháp đá, cột đá, các trụ sỏi hay gạch, đá, gốm, sứ, sành, đất nung, ngói mũi sen... đều mang đậm kỹ thuật thời Lý. Với diện tích khai quật còn khiêm tốn, kết quả ban đầu đã cho thấy đây là một quần thể kiến trúc được xây dựng đồ sộ. Ba cấp dưới là kiến trúc chùa. Cấp cao nhất là đền thờ Linh Nhân Hoàng thái Hậu, mẹ vua Lý Nhân Tông. Kết quả ban đầu của việc khai quật khảo cổ học khu di tích chùa Dạm có ý nghĩa quan trọng, làm cơ sở cho quá trình nghiên cứu, thiết kế trùng tu phục dựng chùa Dạm trong thời gian tới.

Chùa Dạm (hay còn gọi là Đại Phúc Tự) được khởi dựng năm 1086 dưới triều Lý. 8 năm sau, ngôi chùa được hoàn thành với quy mô rộng lớn gồm: 3 cây tháp đá lớn được trạm khắc rồng tinh xảo và 12 tòa nhà (còn được gọi là Nhị thập lâu đài). Đến thời Lê, chùa được trùng tu với quy mô trên 100 gian. Tuy nhiên, tất cả đã bị phá hủy do thời gian và chiến tranh. Các bậc đá, cột đá chạm hình rồng tinh xảo, hai pho tượng Hoàng Thái Hậu Ỷ Lan và vua Lý Thánh Tông là tài sản duy nhất còn lại của ngôi chùa.

Cùng với việc khảo cổ học tổng thể ngôi chùa ở cả 4 cấp nền, Tỉnh Hội Phật giáo Bắc Ninh cũng đã bổ nhiệm Hòa thượng Thích Thanh Dũng, thành viên Hội đồng Chứng minh Giáo hội Phật giáo Việt Nam, Trụ trì chùa Hàm Long về làm Trụ trì chùa Đại Lãm (Chùa Dạm).