发掘工作首先从陵园残存的地面建筑开始。经过考古专家的详细勘察，认定地面留存的几块方砖就是陵墓地宫的入口。考古队伍开始清理坚硬的封土，大概挖出封土600多立方米。之后，终于出现了一条通往地宫的墓道。这条墓道向下倾斜呈40度，14米长，走到尽头就是神秘的地宫。

考古人员顺着墓道向下发掘。只见墓道的前端，是一道有5.6米高的金刚墙。这道墙是守卫地宫用的，防止盗墓贼进墓盗宝。金刚墙由灰砖建成，剥离下来的砖块虽然经过了数百年但仍非常坚实。不仅如此，在金刚墙下还有一道将近三米高的门。这道门由青砖组成，十分牢固结实。在门的外面，还设置了三块各有三吨重的大石，这些大石像三道封锁线无疑给陵墓带来了极大的安全。若是没有现代化的盗墓工具及大型起重设备，很难在短时间内突破这三道防线。这也是现代盗墓者多次光顾，但都没有真正进入地宫的原因。他们虽然找到了入口，但是因为这些阻碍而只得放弃了盗墓计划。为了使陵墓的安全系数更高，建墓时还在砖与砖之间的缝隙处用石灰和糯米调成的浆封死。这种浆具有极强的粘性，像胶水一样把砖粘在一起。考古人员利用现代化手段进入地宫后，都十分精细。陵墓虽然遭到了长期的破坏，但是地宫依然保存完好，没有受到任何影响。墓室内十分干燥，地下没有积水，这给陵墓的保存提供了很好的自然条件。

进入正室，有一张巨大的棺床，棺床上并没有郢靖王和王妃的棺椁，杂乱的堆积着一些物品，包括大量金器和玉器，墓室内还有两个壁龛，上面有铅质和金质的冥器。考古人员根据正室内物品的摆放情况，判断陵墓内曾经进过地下水。由于地下水的作用，把陈列在棺床上的棺椁推到了其他的地方，并且随葬品的位置也发生了改变。据专家推测，郢靖王夫妇的棺椁应该放置在棺床上，棺木的头部均朝着北部，郢靖王的棺木在东，王妃的棺木在西。在地宫的后室里有两个青花瓷瓶，它们分别刻着龙纹和凤纹。根据明朝的丧葬制度来判断，这两个瓷瓶应该是摆放在郢靖王夫妇头部的魂瓶，是给死者收魂用的。两个瓷瓶也由于地下水的冲击而改变了位置，但是它们保存得十分完整，而且做工十分精致，无论从艺术上还是从文化上都具有很高的价值。在棺床上堆放的物品中，有一个粉盒十分惹人注目。这个粉盒是由黄金打造的，上面铸造着一些铭文来说明它的制造年份，可能是王妃生前的日用品。

在墓室的左右两个耳室里，分别陈列着6副已经腐朽的棺材。棺材的头部均朝着主室内郢靖王夫妇棺床的方向。据这些迹象推测，这些死者为殉葬者，她们的尸体早已腐烂，骨头也已经钙化，只有一个殉葬者的头骨和牙齿保存了下来。从这些残骨中，专家推测这些殉葬者的年龄都十分幼小。在棺材的旁边还发现了六个瓷瓶以及一些金银物品。这些金银物品都是女子的装饰品，包括金簪、银簪、银花和金耳环等。据此判断这六名殉葬者都为女子。在殉葬者的下方还有金珠和玛瑙，是殉葬女子入葬时含在口中的。

明朝的王墓中还有殉葬者，在当时已经极为罕见。而且，这个陵墓中竟然有六名殉葬者，实在让人匪夷所思。这可能与郢靖王离奇的死亡有关，也许他的死是因为某种特殊原因吧。

郢靖王墓的抢救性挖掘共挖掘出文物389件（套），其中有100多件珍贵文物，这其中又以青花瓷器、金簪和金粉盒等6件文物最为珍贵。“青花四爱图”和“龙凤纹梅瓶”是瓷器中的精品，仅前者的保险费就高达5亿元人民币。