Vor den archäologischen Erkundungen wies bis in die 1960er Jahre hinein nur eine Wandersage auf eine frühe Besiedlung des Berges hin. Diese im 19. Jahrhundert von H. Jung-Stilling aufgezeichnete Sage vom Altenberg beschreibt die Bestrafung der durch Bergbau reich und gottlos gewordenen Bewohner durch die Pest. Aktivitäten von Heimatforschern förderten dann aber Gebäudefundamente sowie einen Münzschatz zutage. Als der Fundplatz von der Straßenerschließung beeinträchtigt schien, nahm 1970 der Konservator des Westfälischen Amtes für Denkmalpflege U. Lobbedey gemeinsam mit C. Dahm, Pädagogische Hochschule und später Universität Göttingen, die archäologischen Arbeiten auf dem Altenberg auf.
Besondere Bedeutung sollten die Tätigkeiten nachfolgend nicht nur für die mittelalterliche Forschung Südwestfalens, sondern für die Bergbau-Archäologie insgesamt bekommen. Charakteristisch für den Fundplatz ist die komplexe Überlagerung von Werkbereichen, Gebäudefundamenten, Bergematerial und verfüllten Schächten. Neben Relikten der Arbeit und des Wohnens, bezeugen darüber hinaus Würfel und ein Kegelspiel mittelalterliche Freizeitbeschäftigungen.
Die während der ersten Grabungsaktivitäten entdeckten Befunde des Bergbaus an der Fundstelle führten 1971 erstmalig zu montanarchäologischen Untersuchungen mittelalterlichen Bergbaus in Europa durch das Deutsche Bergbau-Museum Bochum, die nach zwei Grabungskampagnen G. Weisgerber leitete.
Das untersuchte Areal gliedert sich in ein ausgedehntes Pingenfeld im Norden, woran sich südlich der untersuchte Bereich mit ausgegrabenen Kellerfundamenten anschließt. Insbesondere sie waren gut erhalten und bargen umfangreiche Funde, die teilweise durch die feuchten Lagerungsverhältnisse (Luftabschluss) außerordentlich gut konserviert waren. Dominiert wird dieser 80x120 m messende Bereich von dem massiven Grundriss des zweiteiligen „Turmhauses“, welches sich auf der Passhöhe befindet. Heute ist dieser Bereich ebenso wie derjenige der Pingen durch Bergehalden charakterisiert. Südlich und östlich des heutigen Parkplatzes verschwinden die architektonischen Überreste des Mittelalters und werden von lang gestreckten Terrassen (Hangfelder oder Ackerraine) abgelöst. Im Osten wurden zwei Schmelzöfen unbekannter Funktion entdeckt (Fundstelle 27), wogegen Schlackenplätze, deren Datierung allerdings nicht gesichert ist, am Bachlauf östlich der Wüstung prospektiert wurden.
Sechs Schächte wurden montanarchäologisch untersucht, wobei drei von ihnen zumindest teilweise aufgewältigt wurden. Bei keinem der Schächte wurde der Schachtsumpf erreicht, auch nicht bei Schacht 2, der bis zu einer Teufe von 22,5 m aufgewältigt werden konnte. Die Ausführung der Schlächte war abhängig von der Festigkeit des Gebirges und der an sie schließenden Strecken. Der Ausbau von Schacht 2 mit einer lichten Weite von 1,35 m war mit Eichenholz ausgeführt und stabilisierte sich selbst: In einen Rahmen aus vier Hölzern, deren Enden miteinander verzapft waren, steckten senkrecht 2 m lange Bohlen. Ihr oberes Ende lag auf dem nächst höheren Rahmen auf, in dem wiederum lange Bohlen eingelassen waren. Der Ausbau von Schacht 1, der dagegen in festerem Gebirge angelegt worden war, erfolgte dagegen nur mit einzelnen Spreizen oder Spreizrahmen. Bei Schacht 1 konnte eine Teufe von 15,5 m erreicht werden.
Die durch die Staunässe sehr gut erhaltenen Ausbauhölzer lieferten wichtige Anhaltspunkte zur Datierung: So konnte durch Jahrringuntersuchung (Dendrochronologie) festgestellt werden, dass beispielsweise Schacht 2 im Winter 1213 ausgebaut und 1223 repariert wurde. Schacht 1 ist jünger und datiert um 1243.
Die Bergbausiedlung auf dem Altenberg existierte ungefähr ein Jahrhundert lang. Das Turmhaus diente wahrscheinlich herrschaftlichen Zwecken. Vermutlich war in dieser Zeit der Bergbau auf Silber und Blei gerichtet. Das auf dem Altenberg gewonnene Silber wird für die Siegener Prägung verwendet worden sein. Massive Brandzerstörungen und auch die Münzhorte, lassen ein katastrophales Ende der Siedlung erahnen.
Der 1973 gegründete Verein Altenberg und Stahlberg e.V. (ehm. Verein Altenberg e.V.) pflegt heute die Fundstelle und den dort befindlichen, beschilderten Wanderweg. Objekte der Grabungen sind im Bethaus des Stahlbergmuseums Müsen und insbesondere im Deutschen Bergbau-Museum Bochum ausgestellt.