Theo báo cáo sơ bộ kết quả khai quật khảo cổ học khẩn cấp di tích đền Thượng, trong quá trình thực hiện trùng tu, tôn tạo phục vụ cho công tác phát huy giá trị di tích đền Lăng, đã phát lộ một số di vật là vật liệu kiến trúc (các mảnh mô hình tháp bằng đất nung), bước đầu xác định niên đại khoảng thời Lý, Trần (thế kỷ XIII đến thế kỷ XIV) và một vài đoạn nền móng của công trình kiến trúc. Sau khi phát lộ, Bảo tàng tỉnh Hà Nam đã phối hợp với chuyên gia của Viện Khảo cổ học xuống hiện trường và thống nhất phương án đề xuất tiến hành khai quật khẩn cấp.

Cách bề mặt hiện trạng khoảng từ 0,1m đến 0,2m, đã xuất lộ toàn bộ mặt bằng nền móng của ngôi đền được xây dựng ở khoảng đầu thế kỷ 20 (thời Nguyễn). Di tích có hướng Tây lệch Nam là 110 độ, nhìn thẳng về Cố đô Hoa Lư. Trong phạm vi xuất lộ dấu tích kiến trúc, đã phát hiện được duy nhất 1 chân tảng đá kê cột gỗ, nằm nguyên vẹn ở chính giữa của Thượng điện. Chân tảng được làm bằng đá vôi, màu trắng xám, không có hoa văn trang trí, trên bề mặt, chính giữa là khối tròn để đặt cột gỗ có đường kính 28,5cm, nhô cao lên khoảng 3cm so với bề mặt chân tảng. Chân tảng có dạng hình vuông, mỗi chiều rộng 38,5cm, dày khoảng 15cm.

Mặt bằng tổng thể di tích rộng 60,9m2 (chiều Bắc - Nam là 7,25m, chiều Đông - Tây là 8,4m), mặt bằng hình chữ Đinh, gồm 2 công trình: Tiền đường và Thượng điện.

Trên tổng thể diện tích khai quật, các di vật thu được gồm: mô hình tháp bằng đất nung thời Lý, Trần, gạch và ngói xây dựng công trình kiến trúc thời Nguyễn.

Từ kết quả trên hiện trường, thông qua lớp văn hóa và các di tích, di vật phát hiện được, có thể nhận thức về lịch sử - văn hóa của đền Thượng, thuộc khu di tích đền Lăng: là địa điểm thể hiện tín ngưỡng tế lễ, cầu đảo rất đậm nét, theo đúng với truyền thuyết trong dân gian. Các hình thức này có thể có từ thời Đinh - Tiền Lê (thế kỷ 10), thể hiện đậm nét và rõ rệt ở thời Trần thông qua việc phát hiện các mô hình tháp với số lượng lớn.

Như vậy, đền Thượng là địa điểm thể hiện văn hóa phi vật thể, là nơi thực hiện nghi thức tế lễ, cầu đảo của quốc gia, bắt đầu từ thế kỷ 10, có thể tồn tại ở thời Lý, thể hiện rõ rệt ở thời Trần.

Tại hội nghị, từ kết quả khai quật khẩn cấp, đoàn khai quật đề nghị Sở Văn hóa, Thể thao và Du lịch và các cơ quan liên quan: Căn cứ vào bố cục mặt bằng di tích đã được xác định sau khai quật, đề nghị xem xét điều chỉnh lại hướng đền, quay theo hướng Tây (nhìn về cố đô Hoa Lư). Theo thiết kế hiện nay hướng đền quay hướng Nam. Để bảo tồn và phát huy giá trị di tích, đề nghị xem xét giữ lại một góc hố khai quật để bảo tồn nguyên trạng, trưng bày một số hiện vật sau  khai quật. Qua khảo sát hiện trạng tại núi Lăng, khu vực xung quang đỉnh núi cho tới chân núi khả năng vẫn còn có hiện vật liên quan đàn tế nằm lẫn trong đất đá. Đề nghị Đội thi công tu bổ di tích và Ban Quản lý di tích đền Lăng, trong quá trình cải tạo cảnh quan sân vườn, phát hiện các hiện vật phải thu gom, bảo quản và báo cáo với chính quyền địa phương, Bảo tàng tỉnh để xử lý, bảo quản, gìn giữ theo quy định của Luật di sản.