Descoperirea primelor indicii legate de prezența resturilor antice în zonă s-a făcut în secolul al XIX-lea, cu prilejul construirii căii ferate care lega portul în curs de modernizare, de Cernavodă și mai departe, de centrul și vestul Europei.  Istoria recentă a debutat cu descoperirea Edificiului cu mozaic, în toamna anului 1959, în contextul ridicării unor blocuri de locuințe. Pe parcursul a  mai multor campanii arheologice, edificiul a fost cercetat exhaustiv, apoi a trecut prin operațiunile de restaurare-conservare, pentru ca în final să intre în circuitul de vizitare turistică. A urmat cercetarea clădirii cu Lentiarion, asimilată termelor tomitane, dar și cercetarea spațiului cuprins între cele două edificii – antrepozite portuare, la NV de Lentiarion, anexe comerciale la SE de Edificiul cu mozaic, bazine pentru pește sărat, porțiuni de străzi și stradele, canale de scurgere etc.

          Construit pe trei terase amenajate în faleză, Edificiul cu mozaic oferea o susținere puternică solului, protejând portul tomitan împotriva alunecărilor de teren inerente în această parte a peninsulei. În aceeași măsură, oferă un spațiu generos activităților publice de natură economică, socială, culturală sau politică, prin marea sală cu mozaic pavimentar susținută de terasa superioară (2000 mp), sală care comunica, prin intrarea situată pe latura de NE, cu piața centrală a orașului vechi. Nivelurile inferioare, cel median și cel situat în apropierea cheurilor porului tomitan, sprijineau câte un șir de încăperi boltite, care au funcționat fie ca depozite portuare (cele de pe terasa a III-a, cea mai de jos), fie ca spații de depozitare, dar și de comercializare a mărfurilor venite de pe mare (cele de pe terasa a II-a, cea mediană și piațeta în care acestea se deschideau). Ridicat la granița dintre secolele al III-lea și al IV-lea p.Chr., reprezintă o bijuterie arhitecturală a perioadei bizantine timpurii în vestul Pontului Euxin. Edificiul este bine-cunoscut pentru somptuozitatea decorului său interior: pavaj mozaicat policrom întins pe toată suprafața sălii de pe terasa superioară, pereți placați cu marmură decorată variat. Din întreaga suprafață a mozaicului pavimentar s-au păstrat însă astăzi aproximativ 400 mp. Decorat cu motive geometrice complexe, mozaicul este opera unor artiști pricepuți, probabil meșteri itineranți care au executat o comandă deosebită la chemarea tomitanilor. Dacă pe plăcile de marmură erau schițate și motive zoomorfe și antropomorfe, în afara celor vegetale și geometrice, pe covorul mozaicat nu s-a păstrat decât o singură imagine din afara ultimelor două categorii amintite: un porumbel alb, atent ascuns între motivele vegetale predominante.

              Clădirea care continuă acest șir de construcții de la sud de Edificiul cu mozaic aparține probabil unui complex termal, după cum o sugerează sistemul de încălzire al încăperilor sale și apropierea de port (thermae-le erau ridicate în spații apropiate de surse permanente de apă). Situată la aproximativ 100 m sud de Edificiul cu mozaic această construcţie antică impresionantă este cunoscută în literatura de specialitate sub denumirea Lentiarion, păstrată pe o inscripţie aflată în partea superioară a ancadramentului de piatră al unei intrări ce ducea într-o mică încăpere sub casa scării. Se presupune că acest termen indică funcționalitatea încăperii: acesta era locul unde se ţineau cearșafurile din in (linum) utilizate pentru buna funcționare a băilor. Acest mare complex a fost cercetat doar parţial de arheologi: o încăpere rectangulară, 30 x 10 mp, pavată cu dale de piatră şi prevăzută cu trei intrări, pe partea sud-vestică – una către Lentiarion şi două către vestibulum, unde era situată o scară care lega acest nivel din faţa portului cu cel al oraşului antic. Restul se află sub clădirile moderne, pe faleza de sud a peninsulei. Principala caracteristică a acestei clădiri este sistemul de încălzire de care dispunea. Încăperea principală, construită în aceeaşi tehnică precum edificiul cu mozaic, era încălzită cu aerul cald ce trecea pe sub paviment şi prin pereţii dubli. Acest edificiu a fost construit, probabil, în secolul al III-lea p.Chr. sau mai târziu, cand a fost ridicat şi Edificiul cu mozaic.