基于《圣经》的记载，19世纪以后，考古学家们不断涌来，探寻这座古城遗址。1867～1870年，欧洲人沃伦率先在耶路撒冷及其周围地区展开了调查发掘工作，但是一无所获。1907～1909年，德国东方协会的厄恩斯特·塞林教授揭开了耶利哥城的发掘序幕。1930～1936年以及1952～1958年，加斯唐和凯尼扬分别率领一支英国考古队发掘了这座古城遗址，揭示出从新石器时代直至《圣经·约书亚记》第6章中所描述的毁城时代为止的完整序列，其时间跨度为公元前1万年至公元前20世纪中叶。它不仅在巴勒斯坦，而且在世界历史上也算得是屈指可数的重要遗址之一。
耶利哥城掩埋在南北长350米，东西宽150米，高21.5米的巨大人工土丘之下，经过100多年来的考古发掘，虽然迄今为止尚未发现被以色列人摧毁的耶利哥城遗址，但是英国女考古学家凯瑟琳·凯里扬博士在1952～1958年的考古发掘过程中，发现了更为古老的城墙遗址，经过放射性元素碳14测定，最早的年代为公元前800年，史学家认为，以色列人攻打耶利哥之役是发生在公元前1400～前1250年之间，因此耶利哥城在被以色列人毁灭之前至少已经存在了6500年。这一重大的考古发现使全世界为之震惊和欣喜。
耶利哥城的形成决非朝夕之功，耶利哥遗址丰富的文化层向我们昭示了一幅波澜壮阔的历史画卷。
从公元前1万年起，人类就已经在这里定居。在遗址的最底层，考古工作者发掘出土了纳吐夫文化时期的几何形细石器、骨器等遗物，还发现了寺庙建筑遗址。专家们推测，寺庙是以狩猎和采集为主要生活来源的先民们用来祭祀泉水的建筑。
耶利哥遗址的新石器时代居住址占据了第9至17层，第9层出土有陶器，第10至17层不见陶器，俗称“前陶新石器文化层”。在凯尼扬博士命名的“前陶新石器A层”中，长眠着迄今为止所发现的世界上最古老的城市耶利哥，在这一层中，发现有直径5米左右的圆形竖穴居室，系由半圆锥体形状的土坯垒砌而成。城市废墟面积约4公顷(相当于60市亩)，城周围有厚2米、高4米的石砌城墙，城墙最高处超过6米，用雕凿规整的石块垒成。城墙外还发现了一条宽6.44米、深2.43米的大沟，类似中国的护城壕。城中建有直径10米、高8.5米以上的巨大塔楼，塔楼内设有阶梯直通顶端，类似于欧洲中世纪的城堡主垒。考古学家们推测，当时耶利哥城常住居民人口有2000人，他们从事农业生产，饲养牛、绵羊和猪，掌握了燧石制作工具的技术。这些居民还从事大规模土木工程建设，其组织严密的程度令人称奇。
然而，繁盛一时的耶利哥城在公元前7300年左右突然衰落，此后与此文化系统不同的人从叙利亚一带迁来定居，形成“前陶新石器B层”遗址。新居民用晒干的扁平状土坯建筑较为规整的方形住宅，地面与墙壁抹上一层灰泥，屋内设神龛，城内新建了用于祭祀的建筑物。最有趣的是，在这一层中发现了一具用灰泥按死者生前面貌复原的头骨，眼睛用贝壳镶嵌，耳鼻酷肖，无疑与时人的祖先崇拜有关。至公元前6000年左右，耶利哥再度废弃，沦为荒丘。
公元前4500年左右，耶利哥重现人类活动的踪影。居民们已会制作陶器，他们居住在竖穴房屋里，具有强烈的游牧民色彩，这些生活在“有陶新石器时代”的先民大约逗留了500年左右，便远徙他乡，另觅新居。
到了公元前3000年左右的青铜时代早期，耶利哥再度兴盛起来。居民们穿岩凿墓，埋葬死者，他们死后盛行多人多次合葬。此外，还筑起城墙。凯尼扬博士称之为“原始都市期”。英国剑桥大学的著名考古学家格林·丹尼尔在其代表作《考古学150年》中称耶利哥在这一时期才形成一座城市，与凯尼扬博士的观点略有出入。但不管怎样，居民们用干土坯垒砌的城墙在地震和外敌的攻击下，屡废屡兴，最终被阿摩利人的一把大火焚毁殆尽。
在这场浩劫后，耶利哥沦为尚未开化的阿摩利人的宿营地。公元前1900年左右，又一支来自叙利亚的民族占据了这座城市，重建耶利哥城，耶利哥进入中期青铜时代，这是耶利哥最繁荣的时期，很快，城市高度发展，成为重要的贸易中心。耶利哥城居民南与埃及人，北与赫梯人，东与美索不达米亚城邦，西与迈锡尼人进行交往，其富饶状况集中反映在这一时期岩穴墓中随葬品的种类和数量上。地下出土遗物表明，随葬品种类多，数量大，有食物、家具、装饰品、陶器、雪花石膏制的容器、小木箱以及放置食物的桌子等。
可是，好景不长。公元前1560年前后，从埃及远道而来的喜克索斯人攻入耶利哥，混乱中，城市毁于大火，化为焦土。
前述《圣经》里记载的约书亚率领以色列人攻占并摧毁耶利哥城，如果这是史实的话，在年代上应当属于这一时期，遗憾的是，到目前为止，考古调查和发掘并未能提供任何证据。如果按历史学家的看法，以色列人攻入耶利哥城是在公元前1400—前1250年之间的话，那么，早在以色列人进入迦南之前150年，也就是公元前1560年左右，耶利哥城已是残垣颓壁，满目荒凉了，根本不可能存在以色列人攻陷和血洗耶利哥城的悲壮场面。因此，史学家们普遍认为，《圣经》的这一段记载纯属虚构，其目的是为了抬高以色列人的地位和声誉。
耶利哥城的重见天日揭开了人类城市发展史的新篇章，它将人类城市的起源从公元前5000年提早到公元前8000年，整整提前了3000年!随着考古调查的进展，我们相信，在世界上许多地方，不管是海底还是陆上，不管是低谷还是山丘，都有可能埋葬着比耶利哥更早的城市，而这些未来的发现正有待于后继者去发掘。