Moravský archeolog Karel Jaroslav Maška popsal lokalitu Valy již v roce 1888. Zaznamenal zprávu polesného Františka Kropáče o rozsáhlé opevnění s výrazným příkopem asi 3,5 km východně od Mikulčic a o něco více na východ výše položené, nezarostlé místo “kde nic neroste”, obehnané příkopem, s nálezy střepů zdobených vlnovkami. Rok 1954 představoval milník pro zahájení terénního výzkumu. Systematické vykopávky, které probíhaly nepřetržitě 38 sezón, poskytly díky své relativní nedotčenosti nejsnáze dostupné materiály pro s hledání dějin Velkomoravské říše k dnešnímu dni a jsou spojeny se jmény akademiků Josefa Poullika a Zdeňka Klanici.

Agroglomerace se nachází v záplavové oblasti řeky Moravy v krajině lužních lesů. Její jádro tvoří hlavní hradisko se dvěma velkými přilehlými výšinnými sídly, z nichž jedno má zřetelný charakter stálého vojenského tábora a druhé působí spíše jako opevněné sídliště. Mírně vyvýšená akropole velkomoravského hradiska a vojenského výšinného sídla byly chráněny téměř identickou stěnou z drtě s čelním kamenným valem a příkopy tvořenými ramenem řeky Moravy.

Na nejvyšším bodě akropole se nacházely dvě budovy představující knížecí prostředí - knížecí palác s litou maltou a kamenným krbem a bazilika. Obě stavby tvořily samostatný okrsek na ploše tzv. hradu. Kolem paláce bylo zjištěno příkopové opevnění a bazilika a hřbitov byly odděleny palisádovým plotem. Rozsáhlá trojlodní bazilika s atriem a nartexem - kněžištěm je dosud největší vykopanou velkomoravskou sakrální stavbou. V areálu baziliky a v jejím okolí bylo odkryto několik hrobů patřících významným představitelům velkomoravské vládnoucí vrstvy, pravděpodobně i některému z Mojmírovců. V okolí kostela bylo odkryto pohřebiště o přibližně 550 hrobech, jejichž hustota a překrývání svědčí o značné intenzitě pohřbívání, a tedy o poměrně vysoké hustotě osídlení. Pohřebiště se vyznačuje množstvím bohatých hrobů s meči, zlatými a stříbrnými šperky a bohatými soupravami opaskových kování a stříbrnými a litými bronzovými koncovkami a zlatými gombíky. Tyto a mnohé další nálezy představují mistrovská díla místní řemeslné výroby. Zbraně se staly jakýmsi neoficiálním symbolem mohyl u Mikulčic, ale k nejcennějším nálezům patří stříbrný závěsný kříž s postavou Krista a zlatý solidus byzantského císaře Michala III. Určitým dokladem vzdělanosti jsou i nálezy železných per - stylií.
Stopy kovoobráběcích a šperkařských dílen na hradě jsou datovány do doby před polovinou 9. století.

Soustředění zahrnuje i četná zázemí (osídlená území s mohylami):

Severní a severozápadní podstruktura Štěpnic I (vlastnický kostel s neobvyklými vnějšími rameny 6 hrobů kolem, kostel s obdélníkovým presbytářem 26 hrobů, jižní podhradí Kosteliska (rotunda se 4 konchami a litou maltovou podlahou a zjednodušenou prastarou mozaikou s fragmenty římských cihel), východní podhradí, Těšický les – Klášterisko (dvouapsidální rotunda, 200 hrobů, bronzová zlacená destička, břitva), Štěpnice II blíže k Trpíkovu (jednoduchá dřevěná rotunda na kamenné základně, fragment vyhlazené porfyrové desky, 16 hrobů, stříbrné knoflíky, železné ostruhy), Žába (44 hrobů, skleněné korálky, nože, keramika), 9. až 11. století Panské pohřebiště, 9. století osada Trpíkov, Kopčany se zachovalým kostelem sv. Margity Antiochijské, který se zachoval téměř v celé své původní hmotě. Datování dříve uniklého kostela umožnil nález tří velkomoravských hrobů se zlacenými knoflíky a stříbrnými náušnicemi.
Mezi další zajímavé nálezy z aglomerace patří pozůstatky mostu, dlážděné lodě – monoxyl, rybářské pasti, kopí, železné rybářské háčky, dřevěné vědro, vědro s dekoračním kováním, železná vědra zdobená dřevěnou intarzií, tři různé druhy válečných seker, dřevěné lžíce a naběračky, lano, železné udice, ovčí nůžky, želepná kosa, srp, kosa, železný brousek, železné dýky, olověná dýka, hroty šípů, železné klíče a kování zámků, kostěné brusle, šídla, příčníky, parohové jehly, pálená hliněná hříva ocasu, kostěná píšťalka. Zvláštní pozornost vzbudila malá stříbrná pozlacená relikviářová schránka ve tvaru miniaturní bohoslužebné knihy. Zajímavé je, že se nachází hojné stopy po konzumaci potravy všeho druhu, zejména na předdvoří Štěpnice, opevněném hradbou stejné kvality jako hrad, ale bez stop řemesel a jiné tvůrčí práce, tedy spíše kasárenského charakteru.

Hroby se často překrývají, někdy se základy budov. Nálezy pocházejí převážně ze 7. až 12. století.

Za zmínku stojí také zásadní přestavba starší kamenné hradby bez známek pouhé rutinní údržby nebo nějaké náhlé katastrofy (požár, dobývání aj.) v Mikulčicích Vale někdy v polovině 9. století. Přestavěná hradba měla lícní kamenné zdivo podstatně méně masivní. Je to tak, jako by zde politický význam původní pevnosti poklesl a teprve po novém veřejném pořádku se noví zástupci moci postarali o obnovu té zničené, ale již ne v původním smyslu a s dřívějšími mocenskými aspiracemi. Poulikův reflex na státní centralitu mohl platit pro první polovinu 9. století.

Josef Poulik se v té době domníval, že mikulčická aglomerace je sídlem celého Velkomoravského impéria, a argumentoval pro to tím, že šlo o nejsilnější dosud nalezenou fortifikaci na velkomoravských hradištích. Toto tvrzení však platilo pouze do doby, než byly prozkoumány hradby v lokalitě Rybárny v Uherském Hradišti.