Erste archäologische Untersuchungen fanden bereits 1894 statt. Man beschloss, die außergewöhnlich gut erhaltenen Mauern des Hauptgebäudes zu erhalten und der Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Das antike Mauerwerk verwitterte und verfiel jedoch sehr bald. Die Ausgrabungen des Jahres 1914 galten den älteren Bauphasen. Die Ende des 19. Jahrhunderts freigelegten Gebäudemauern sind teilweise heute noch im Boden vorhanden. Der Wirtschaftshof und die Nebengebäude wurden bis 1931 in mehreren Grabungskampagnen archäologisch untersucht.
Der Gutshof wies mit einer Fläche von rund 250 x 120 Metern die beachtliche Größe von drei Hektar auf. Er wurde Ende des 1. Jahrhunderts n. Chr. errichtet und bis zur Mitte des 4. Jahrhunderts durchgehend bewirtschaftet. Das talseitig von einem breiten Säulengang (porticus) bestimmte Hauptgebäude, das Wohnhaus des Eigentümers oder Pächters, machte selbst aus der Ferne einen monumentalen Eindruck. Die insgesamt sechs Nebengebäude am Rande des Wirtschaftshofes davor waren axialsymmetrisch angeordnet. Es spricht einiges dafür, dass der offensichtliche Wohlstand des Villenbesitzers auch auf Einkünften aus Nebenerwerben, wie dem Betrieb von Steinbrüchen und Abbau von Erzlagerstätten in der unmittelbaren Nähe basierte.
Die Römervilla von Blankenheim ist das einzige bisher bekannte Beispiel einer repräsentativen Axialvilla im Rheinland.
Als Ergebnis eines durch die Gemeinde Blankenheim durchgeführten Architekturwettbewerbs wurde der fast 60 Meter lange Säulengang des Hauptgebäudes mit modernen Materialien rekonstruiert. Schon von weitem ist der Nachbau mit seinen markanten, rostfarbenen Stahllamellen sichtbar. Der Entwurf stammt von dem renommierten Architekturbüro Schneider und Schumacher aus Frankfurt am Main. Der Grundriss des Hauptgebäudes ist durch Stahlbänder im Gelände dargestellt, Mauerzüge und Fußböden sind durch unterschiedliche Schotterung voneinander abgesetzt. Zwei „archäologische Fenster“ erlauben den Einblick in die originale römische Bausubstanz. Die Gesamtanlage wurde durch die Landschaftsarchitekten GTL Gnüchtel Triebswetter aus Kassel so entwickelt, dass sich die Besucherinnen und Besucher anhand von Informationstafeln über die Befunde informieren und den Park genießen können. Auch die Nebengebäude wurden in ihren Grundrissen durch moderne Stahlelemente visualisiert.