De fascinatie voor mysterieculten heeft een voortdurende interesse voor de site opgewekt sinds de 17e en 18e eeuw. Na de spectaculaire ontdekking in 1863 van het Nikè-standbeeld - nu in het Louvre - door Charles Champoiseau, de Franse consul in Adrianopel, voerde een Frans onderzoeksteam van Deville en Coquart de eerste archeologische onderzoekingen uit in 1866.[24] De Oostenrijker A. Conze was de volgende die de site in 1873 en 1876 onderzocht. Hij bracht het Ptolemaion en de stoa aan het licht en voerde enkele oppervlakkige opgravingen uit bij het Hiëron, het Arsinoëion en de Temenos.

Zijn werk werd in twee rijke delen van een voor hun tijd ongekende kwaliteit gepubliceerd. In overeenstemming met een overeenkomst met de Turkse regering deelden de Oostenrijkers hun ontdekkingen: talrijke architectuurfragmenten gingen naar het Kunsthistorisches Museum van Wenen, terwijl andere naar Gallipoli werden gestuurd en vervolgens naar het Archeologisch Museum van Istanboel — een deel van dit materiaal verdween jammer genoeg tijdens het vervoer. Champoiseau keerde in 1891 terug om te zoeken naar de blokken van de voorsteven van het schip waarop de Niké in Parijs was opgesteld, en ontdekte bij die gelegenheid het theater.

De École française d'Athènes en de Universiteit van Praag (Salač en Chapouthier) voerden ook gezamenlijk werkzaamheden uit tussen 1923 en 1927, voordat de archeologen van de Universiteit van New York hun eerste opgravingen in 1938 begonnen; zij legden het Anaktoron bloot.[25] Onderbroken door de oorlog, waaronder de site erg leed ten gevolge van de Bulgaarse bezetting, keerden ze in 1948 terug en gingen tot vandaag de dag verder met opgraven. In 1956 werd de zuilengalerij van de façade van het Hiëron gedeeltelijk weer opgebouwd.

Heiligdom van de Grote Goden van Samothrake - Index