Градоначальник Стемпковский в сопровождении целой свиты немедленно выехал на место раскопок. Здесь взору прибывших открылся узкий проход в склеп и в конце его вход, заложенный камнями. Никто не отваживался спуститься в коридор: над ним нависал тройной рад огромных камней. Подпёртые полуистлевшими брёвнами, эти камни едва держались и грозили вот-вот рухнуть.

По приказу Стемпковского свод за три дня был разобран, 22 сентября в 4 часа пополудни коридор (дромос), ведший в камеру, был расчищен, и через отверстие, проделанное в верхней части заложенного камнями входа, рабочие проникли в склеп. Он представлял собой квадратную камеру площадью около 20 кв. м, сложенную из огромных, прекрасно отёсанных и тщательно пригнанных друг к другу известняковых блоков. Свод камеры поднимайся в виде ступенчатой пирамиды: каждый верхний ряд камней несколько выступал над нижним, образуя ступеньку.

Спустившиеся в склеп исследователи были сперва разочарованы: при тусклом свете свечей их взору открылась ужасающая картина полного разгрома. «Разрушенные доски и брёвна, изломанный катафалк, вероятно служивший ложем трупу погребённой здесь женщины, повреждение стен, частью уже обрушившихся, частью угрожавших падением, — всё это заставило меня сказать г. Стемпковскому, оставшемуся наверху, тогда как я с работниками вошёл в склеп, что он уже обыскан», — вспоминал Дюбрюкс. Однако этот вывод оказался преждевременным. Едва рабочие начали расчищать погребальную камеру, как тотчас, словно из рога изобилия, посыпались находки — одна богаче другой.

Погребение оказалось совершенно нетронутым. Всё здесь лежало в таком же состоянии, как и сотни лет назад. Лишь дерево, ткани и кости частично истлели и рассыпались. В склепе были похоронены три человека. Одним из них был знатный воин, останки которого лежали на деревянном катафалке. Он был облачён в роскошный праздничный наряд. На голове — остроконечная войлочная шапка, богато украшенная золотыми бляшками; золотыми тиснёными бляшками была расшита и вся одежда погребённого. Шею украшала массивная золотая гривна весом 461 г, свитая из шести толстых проволок, скрученных в виде жгута; концы её украшали скульптурные фигурки всадников-скифов. На руках и ногах — золотые браслеты тончайшей ювелирной работы.

Рядом лежало оружие: меч, лук и стрелы, поножи. Рукоять и ножны меча, а также горит — футляр для лука и стрел — были обложены золотыми пластинами с изображениями борющихся зверей и фантастических животных; бронзовые поножи покрыты позолотой. Рядом с оружием лежали рукоятка кожаной нагайки, оплетённая золотой лентой, точильный камень в золотой оправе и роскошная золотая чаша весом 698 г, сплошь украшенная чеканными изображениями многократно повторяющихся бородатой головы скифа и маски мифической медузы Горгоны. Всё свидетельствовало о том, что погребённый здесь воин был лицом самого знатного происхождения, возможно даже скифским царём.

Рядом с ним, на полу, лежал скелет женщины — очевидно, его жены или наложницы. Некогда её тело покоилось в саркофаге из кипарисового дерева с росписью, украшенном пластинами из слоновой кости. Часть этих пластин была орнаментирована поразительными по тонкости и изысканности исполнения гравированными рисунками с изображениями сцен из греческой мифологии («Суд Париса» и др.), охоты скифов на зайцев и т. д. Как и «царь», «царица» была похоронена в роскошном праздничном наряде, расшитом множеством золотых бляшек, число которых достигало нескольких сотен. Голову её украшала электровая диадема, а у пояса лежали тяжёлые золотые подвески в виде медальонов. Позже эти великолепные произведения древнегреческих мастеров получили всемирную известность. На каждом медальоне изображена голова богини Афины Девы (Парфенос) в шлеме, воспроизводящая голову знаменитой хризоэлефантинной (сделанной из золота и слоновой кости) статуй богини, изваянной великим скульптором Фидием в 40-х годах V века до н.