Under loppet av två dagar utfördes på våren 1911 grävningar på klosterplatsen av Torsten Mårtensson från Lund. Väster om huset på fastigheten Tommarp nr. 20 påträffades murar, vilka Mårtensson tolkade som resterna efter en rektangulär byggnad med dimensionerna 17,5 x 13,2 meter. Väster om denna byggnad syntes en del av en mur, som gick snett emot denna. Även i norr, nära vägen, fanns murrester. Vad det var för klosterbyggnad Mårtensson dokumenterade är oklart, men med tanke på dess läge är det möjligt att det egentligen rörde sig om muren runt den inre klostergården.
Inför 800-jubileet av klostergrundandet genomfördes år 1955 en arkeologisk undersökning på klosterplatsen. Vid undersökningen påträffades bl.a. delar av klosterkyrkan och dess praktfulla nordportal. Söder om klosterkyrkan framkom även svårbestämbara byggnader orienterade kring ett kvadratiskt mittparti. Endast partier av klostrets murar frilades.
Förutom själva klosterkyrkan så framkom partier både av den västra och av den södra klosterlängan. I den västra längan har förmodligen lekbröderna huserat, medan kök och matsal legat i den södra klosterbyggnaden. Samtliga byggnader har legat runt klostergården, sannolikt omgärdad av en vackert utsmyckad klostergång. Dessutom berördes små partier av kapitelsalen och brödernas egen länga i öster.
I samband med anläggandet av ett nytt VA-system i Tommarp berörde två av schakten klostrets östra omgivningsmur samt delar av klosterkyrkogården. Dessutom fanns det gravar öster om omgivningsmuren, alltså utanför klosterområdet. Några av dessa har 14C-daterats till 1000-1100-tal, vilket gör det möjligt att det funnits en äldre kyrkogård före klostrets etablering. De flesta gravarna fanns dock inne på klosterområdet, och merparten av dessa är sannolikt samtida med klostret. Många av kistorna utgjordes av kantställda kalkstenshällar med överliggande lock av samma material, vilket antyder att denna del av klosterkyrkogården, strax öster om klosterkyrkan, varit ämnad för prominenta personer.
Under närmare 40 år, i princip sedan utgrävningen inför 800-års-jubileet avslutades, försökte hembygdskretsen i Tommarp få till stånd en ny arkeologisk undersökning av klostret. Dessa till synes hopplösa försök bar frukt först i början av 1990-talet då ett arkeologiskt projekt benämnt ”topografiska problem vid klosterplatsen i Östra Tommarp” initierades. I samråd med hembygdskretsen utformades ett mindre forskningsprogram, där framför allt två saker skulle genomföras. Först och främst skulle en utredning och provundersökning genomföras, vilken var inriktad på att försöka fastställa omfattningen klosterkomplexet. Därefter skulle de partier av klosteranläggningen som hade framkommit vid undersökningen 1955 lokaliseras och markeras med stenpartier på marken.
I syfte att belägga olika aktiviteter inom klosterområdet gjordes en ytfyndsinventering på en 2500 m2 stor yta söder och väster om den inhägnade Klosterplatsen. Inventeringen visade att stengods och äldre rödgods, dvs. keramiktyper som i regel är yngre än 1100-talet, hade en relativt jämn spridning över ytan. Däremot var fynden av östersjökeramik från 1000- och 1100-talen, och slagg koncentrerade till ett område mellan 60 till 90 meter söder om Klosterplatsen. Förekomsten av slagg visar att någon form av metallhantverk eller järnframställning skett på platsen. Om denna verksamhet daterar sig från tiden före grundandet av klostret är svårt att avgöra. Närvaron av östersjökeramik är i sin tur en indikation på tidigmedeltida bebyggelse inom klosterområdet.
De arkeologiska undersökningarna inleddes våren 1992 med målsättningen att bestämma omfattningen av hela klosterkomplexet, och att utreda om klosterbyggnaderna sträckte sig utanför det område som undersöktes 1955, dvs. det område som idag utgör Klosterplatsen. De arkeologiska undersökningarna inleddes med att fyra provgropar grävdes på olika platser inom det förmodade klosterområdet.
Redan undersökningen 1955 lät ana att klostret inte var begränsat till den inhägnade Klosterplatsen. För att få detta bekräftat grävdes den första provgropen omedelbart söder om det tidigare undersökta området.
I provgropen framkom en mur av vackert kvaderhuggna kalkstenar, avbruten av en 0,7 meter stor igenmurad öppning. Av muren fanns tre skift med kvaderhuggen sten bevarad till en höjd av 0,7 meter. Muren har utgjort en tvärmur i den södra klosterlängan, där den igenmurade öppningen var en källarnedgång. Detta bekräftades även i samband med den arkeologiska undersökningen på klosterområdet 2005.
I den fjärde provgropen, vilken placerades ca 70 meter söder Klosterplatsen, framkom kulturlager som kunde belägga tidigmedeltida verksamhet på området. I botten av schaktet dokumenterades en 0,60 meter djup grop vars fyllning innehöll östersjökeramik. Gropen kan möjligtvis vara lämningarna efter ett grophus. Mycket pekar på att en tidigmedeltida bebyggelse funnits på området ned mot ån innan klostret etablerades vid mitten av 1100-talet.
Under sensommaren 1994 fortsatte projektet. Då genomfördes en mindre arkeologisk undersökning på den centrala delen av klosterområdet. Syftet var framför allt att försöka klargöra om klostret hade anlagts på platsen för en tidigmedeltida kungsgård, en teori som framkastats av flera forskare. Det ansågs därför viktigt att kunna belägga om det fanns kulturlager som var äldre än det år 1155 etablerade klostret, och om detta i så fall skulle kunna knytas till en tidigmedeltida kungsgård.
En mindre provgrop placerades intill klosterkyrkans södra grundmur, på platsen för den förmodade korsgången runt klostergården. I gropen fanns både raseringslager från nedbrytningen av klostret och ett lager vars tillkomst sannolikt kan sättas i samband med en omfattande ombyggnation av klostret, möjligtvis efter branden ca 1300. Under detta fanns resterna av ett stenlagt golv i form av kalkstenshällar, vilka sannolikt varit placerade i korsgången.
Nederst i gropen fanns två gravar som kunde dateras till tiden innanklostrets färdigställande omkring år 1200. Sannolikt har begravningarna skett efter klostrets grundande, men kanske kan gravarna härröra från en tidigmedeltida kyrkogård med anknytning till en kungsgårdskyrka. Det som talar mot detta är att de båda äldsta gravarna låg parallellt med kyrkans långskepp, och de verkar inte ha blivit störda i samband med grundläggningen av kyrkan. Då hela den undersökta ytan var perforerad av gravar kunde inget äldre kulturlager dokumenteras, vilket innebär att teorin angående den tidigmedeltida kungsgården inte kunde bekräftas.
I syfte att göra platsen mer åskådlig för besökare började hembygdskretsen i Östra Tommarp sedan att arbeta aktivt för att få tillstånd en förnyad utgrävning av delar av klosterkyrkans nordportal. Våren 1999 bar hembygdskretsens ”lobbyverksamhet” frukt och föreningen fick tillstånd att blottlägga delar av klosterkyrkans nordportal. På sommaren samma år togs återigen delar av nordportalen fram med sina vackra kolonner och halvkolonner. Av dessa återstår enbart fundamenten och ett par stenskift. Vid undersökningen grävdes även tröskelstenen mellan kolonnbaserna fram.
Samtliga arkeologiska undersökningar vid klostret i Tommarp.