Η πόλη ανακαλύφθηκε το 1967 από τον Νικολάς Φλέμινγκ και την ομάδα του, οι οποίοι εντυπωσιάστηκαν από τη δομή της. Είχε διώροφα σπίτια, δρόμους, ακόμα και σύστημα διαχείρισης υδάτων. Ολα αυτά σε μια πόλη που χτίστηκε την εποχή του Χαλκού.
Σύμφωνα με τη Wikipedia, υπάρχουν τουλάχιστον 15 κτίρια σε βάθος 3 με 4 μέτρων και οι πρόσφατες έρευνες του 2009 αποκάλυψαν ότι εκτείνεται σε 9 στρέμματα. Αρχικά υπήρχε η εκτίμηση ότι η πόλη κτίστηκε περί το 1600-1100 π.Χ. αλλά αργότερα οι έρευνες αποκάλυψαν μέσω των ευρημάτων ότι η πόλη κατοικείται πριν από το 2800π.Χ., στην αρχή της εποχής του Χαλκού. Πιθανολογείται ότι η πόλη βυθίστηκε το 1000 π.Χ.
Παρά το γεγονός της φυσικής καταστροφής από το νερό με την πάροδο των αιώνων, η διάταξη της πόλης είναι όπως ήταν πριν από χιλιάδες χρόνια.
Η έρευνα του 2009 βοήθησε σε μεγάλο βαθμό για να χαρτογραφήσει την πόλη. Είναι η πρώτη βυθισμένη πόλη που επαναδημιουργήθηκε ψηφιακά σε τρεις διαστάσεις. Η χαρτογράφηση Σόναρ με τεχνικές που αναπτύχθηκαν για στρατιωτικούς σκοπούς αλλά και για την εύρεση πετρελαϊκών κοιτασμάτων βοήθησε τις πρόσφατες έρευνες.
Από τον Οκτώβριο του 2009 και μετά, τέσσερις ακόμα επιτόπιες έρευνες είχαν προγραμματιστεί, σε συνεργασία ελληνικών υπηρεσιών αλλά και διεθνών πανεπιστήμιων και επιστημόνων. Αυτές οι έρευνες περιλάμβαναν και ανασκαφές. Ενα από τα αποτελέσματα των ερευνών ήταν να αποδείξει ότι η πόλη ήταν το κέντρο μιας ακμάζουσας βιομηχανίας κλωστοϋφαντουργίας. Επίσης, στην περιοχή βρέθηκαν πολλά μεγάλα πιθάρια από την Κρήτη, γεγονός που προδίδει πως η πόλη ήταν και μεγάλο εμπορικό λιμάνι.
Από άλλους θεωρείται ότι το Παυλοπέτρι ποντίσθηκε το 375 μ.Χ. από τον ίδιο σεισμό που κατέστρεψε και το Γύθειο. Θεωρείται ότι το παραθαλάσσιο έδαφος σε μεγάλη έκταση μετακινήθηκε και έτσι έγινε αποκοπή της τότε χερσονήσου στην οποία βρισκόταν η Ονου Γνάθος και έτσι δημιουργήθηκε το σημερινό νησί της Ελαφόνησου.
Το έργο της αρχαιολογικής ομάδας με επικεφαλής τον των ερευνών Δρ. Τζον Χέντερσον προβλήθηκε σε ντοκιμαντέρ που μεταδόθηκε από το BBC 2 το 2011. «Είναι ένα από τα λίγα μέρη στον κόσμο όπου μπορείς κυριολεκτικά να κολυμπήσεις κατά μήκος ενός βυθισμένου δρόμου μιας αρχαίας πόλης ή να κοιτάξεις μέσα σε έναν τάφο», δηλώνει ο Δρ. Χέντερσον.
Το τρισδιάστατο μοντέλο της βυθισμένης πολιτείας, που παρουσιάστηκε στο βρετανικό δίκτυο, είναι εντυπωσιακό και απεικονίζει μια πόλη ακμάζουσα. Οι αρχαιολόγοι εντόπισαν θραύσματα αντικειμένων, όπως αγγεία μαγειρέματος και πόσης. Βρέθηκαν, ακόμη, υπολείμματα εκατοντάδων τεράστιων πίθων, που χρησιμοποιούνταν για αποθήκευση αλλά και μεταφορά διαφόρων προϊόντων όπως λαδιού, κρασιού, χρωμάτων, αρωμάτων ακόμα και αγαλματιδίων.
Η ελληνική «Πομπηία» βρίσκεται στα νερά της Λακωνίας, κουβαλώντας την ιστορία της στον βυθό.
