Η ομάδα ελληνοελβετών αρχαιολόγων, υπό τη διεύθυνση του καθ. Karl Reber του Πανεπιστημίου της Λοζάνης, Διευθυντή της Ελβετικής Αρχαιολογικής Σχολής στην Ελλάδα, και της κ. Αμαλίας Καραπασχαλίδου, επίτιμης Εφόρου Αρχαιοτήτων Ευβοίας, το 2007 ξεκίνησε τη διερεύνηση οικοπέδων στους πρόποδες του λόφου των Παλαιοεκκλησιών ή Παλαιοχώρας, στα ανατολικά της σύγχρονης Αμαρύνθου.
Τα πρώτα αποτελέσματα ήταν ενθαρρυντικά, καθώς ήρθε στο φως μνημειώδης στοά του 4ου αι. π.Χ. που πλαισίωνε την ανατολική και τη βόρεια πλευρά του ιερού. Κατά τη διάρκεια των εργασιών του καλοκαιριού 2017, ανοίχθηκαν τομές στον χώρο που περιβάλλεται από τις στοές, στις οποίες εντοπίστηκε ο πυρήνας του ιερού, αποδεικνύοντας ότι πρόκειται πράγματι για το ιερό της Αμαρυσίας Αρτέμιδος.
Κατά τη φετινή ανασκαφική περίοδο ανακαλύφθηκαν κτήρια διαφόρων εποχών (από τον 6ο έως και τον 2ο αι. π.Χ.) και υπόγεια κρήνη που είχε κτιστεί με αρχιτεκτονικά μέλη και βάσεις από μνημεία σε δεύτερη χρήση. Από κάποιες ενεπίγραφες βάσεις και ενσφράγιστες κεραμίδες που φέρουν το όνομα «Αρτέμιδος», στάθηκε δυνατή η ταύτιση του ιερού της Αμαρυσίας Αρτέμιδος, καθώς οι επιγραφές αναφέρονται σε αναθέσεις στη θεά Αρτέμιδα, στον αδελφό της Απόλλωνα και στη μητέρα τους Λητώ.
Σύμφωνα με τις αρχαίες γραπτές πηγές, το ιερό αυτό υπήρξε από τα σημαντικότερα της Εύβοιας. Η ύπαρξή του είναι γνωστή από το 10ο βιβλίο του έργου του Ρωμαίου γεωγράφου Στράβωνα. Από τον 19ο αιώνα, οι αρχαιολόγοι προσπάθησαν να εντοπίσουν το συγκεκριμένο ιερό, αλλά αυτό δεν κατέστη δυνατό, παρά τις πολλές υποθέσεις, εξαιτίας της λανθασμένης ένδειξης της απόστασης στο κείμενο του Στράβωνα. Όπως ορθά απέδειξε ο καθ. Denis Knoepfler, ιστορικός και επιγραφικός στο Πανεπιστήμιο του Neuchâtel (Ελβετία) και στο Collège de France, το ιερό της Αμαρυσίας Αρτέμιδος δεν βρισκόταν σε απόσταση 7 στάδια (δηλ. 1,5 χλμ.) από την πόλη της Ερέτριας, όπως αναφέρει ο Στράβων, αλλά σε απόσταση 60 στάδια (δηλ. 11 χλμ.).