Lokalita národní kulturní památky „Špitálky“ se nachází na tzv. velehradské ostrožně a tvoří jihozápadní část Starého Města, která vznikla až po roce 1918. Severní část „Špitálek“ je dnes polohou „Na Špitálkách“ (místo objevení základů velkomoravského kostela v roce 1949) v užším slova smyslu. Velehradská ostrožna byla osídlena již od paleolitu, jak ukazují nálezy štípaných kamenných nástrojů ze starší doby kamenné, tak i nálezy broušené a hlazené industrie kultury s lineární keramikou, moravskou malovanou keramikou, keramické nálezy z období únětické kultury, kultury středodunajské mohylové a doby popelnicových polí, včetně období halštatu.
Při vybírání štěrku z profilu terasy na pravém břehu slepého ramena řeky Moravy v poloze „U Stohu“, těsně za staroměstským cukrovarem, byly rozkopány roku 1949 tři kostrové hroby bez milodarů. Brzy nato zde při strojovém dobývání štěrku bylo zničeno nejen několik dalších kostrových hrobů s milodary, ale i celá jižní polovina základů velkomoravského kostela. Ještě téhož roku byl zahájen záchranný výzkum Archeologického ústavu ČSAV v Brně pod vedením Josefa Poulíka. Během výzkumu bylo v letech 1949–1950 odkryto kostrové pohřebiště s celkovým počtem 42 hrobů s bohatou výbavou (ostruhy, železné nože, stříbrné i zlaté náušnice a gombíky, kování rakví, kruhovitá plaketa s vytepaným reliéfem jezdce se sokolem atd.). Vzhledem k charakteru pohřebiště se nejčastěji předpokládá, že kostel mohla vlastnit významná rodina velkomoravské elity, jejíž členové zde byli také pohřbeni. Není vyloučeno, že kostel byl součástí větší vlastnické jednotky, snad dvorce, rozkládajícího se na strategicky významném místě.
Podle dochovaných zbytků základů měl kostel obdélnou loď, která byla na východní straně uzavřena půlkruhovým závěrem a na západě přecházela v předsíň (nartex). Interiér lodi členilo 6 podpěr. U severovýchodního rohu kostela byly zjištěny zbytky menší stavby s prohlubní, snad baptisteria. Podobná prohlubeň byla zjištěna u jihozápadního rohu nartexu. Chrám měl délku 18,5 m a šířku přibližně 8 m. Jeho základové zdivo se dochovalo pouze v negativu. Podél jižní a západní strany kostela byly objeveny jamky po kůlech a stopy dřevěného ohrazení. Z hlediska lokalizace stál na strategickém místě, v místech u komunikace a brány tzv. vnějšího opevnění. Vzhledem k absenci nálezů typických pro druhou polovinu 10. století je zřejmé, že zanikl bezprostředně po pádu Velké Moravy.
Při archeologickém výzkumu v roce 2020 byl na lokalitě nově doložen také pozdně eneolitický hrob kultury se šňůrovou keramikou, jehož výbavu tvořily keramické nádoby i zlomky měděné vlasové spirálové ozdoby. Nejvíce zjištěných archeologických objektů na nově prozkoumané ploše se pojí s osídlením lokality v mladší až pozdní době bronzové. Přítomnost nositelů kultury popelnicových polí zde však byla prokázána už při výzkumu v roce 1950. Nově identifikované objekty z doby bronzové se koncentrovaly zejména v jihovýchodní části zkoumané plochy.
Texty na informačních panelech na místě samotném jsou dostupné v českém, anglickém a ruském jazyce. Virtuální průvodce nabízí navíc německý jazyk.