Bereits seit 2017 finden auf dem Gelände des ehemaligen Klosters in Memleben regelmäßig archäologische Lehr- und Forschungsgrabungen statt. Wie das Landesamt für Denkmalpflege und Archäologie (LDA) Sachsen-Anhalt mitteilt, steht jetzt befestigten Siedlungsplatz mit steinerner Kirche nördlich der Unstrut. Die Archäologen fanden Überreste zweier beeindruckender Steinbauten – einer mehrphasigen Kirche sowie eines Wohnbaus. Europaweit sei die archäologische Forschung in und um Memleben einzigartig. Ziel ist es, den einstigen ottonischen Zentralort aus der Epoche des mittelalterlichen Reisekönigtums zu untersuchen. 
Das bedeutet, nicht nur die Pfalz selbst zu identifizieren, sondern auch einen tieferen Einblick in die komplexe Infrastruktur eines derartigen Herrschaftszentrums zu erhalten. Das zu gehören auch befestigte Plätze beziehungsweise Burgen, gegebenenfalls Marktorte sowie Dienst- und Versorgungssiedlungen. 
Ein gut 240 mal 170 Meter großes, rechteckiges Wall-Grabenwerk umgab ein dicht besiedeltes Areal. Tore im Norden und Westen waren wahrscheinlich mit Steinbauten bewehrt. Im Mittelalter erhob sich hier eine 16 Meter lange, einschiffige Kirche mit einer halbrunden Apsis im Osten und einem unterkellerten Anbau im Westen, der einen Treppenzugang besaß. Die Kirche ersetzte einen älteren, kleineren Sakralbau von lediglich gut 8 Metern Länge. Auch einen Friedhof mit Gräbern aus der Zeit des 10. bis 12. Jahrhundert fanden die Archäologen. Im rechten Winkel zur Kirche stand wohl ein großer steinerner Wohnbau von mindestens 17 mal 6,5 Meter Fläche.  Im späten Mittelalter wirkten hier Metallhandwerker, die etliche Öfen hinterließen. 
Das reichhaltige Fundmaterial zeigt, dass der Ort  um das 9. bzw. 10. bis 14. Jahrhundert besiedelt war. Fundstücke sind: Projektile von Armbrustbolzen, mittelalterliche Silbermünzen, ein gotischer Schlüssel sowie ein spätmittelalterliches Pilgerzeichen mit der Darstellung eines gekrönten Herrschers.