Но Шлимана не смутили неудачи его предшественников, и с апреля 1870 года он начал вести энергичные раскопки, которые продолжались около трех лет. Стоимость их была очень значительна, до 200 000 франков, и нужны были сильная уверенность и настойчивость, чтобы не прекратить работы, долгое время не доставлявшей доказательств правильности избранного места. Руководясь историческими указаниями (Платона, Страбона), что Троя стояла на возвышении, с которого открывался вид с одной стороны на Геллеспонт, с другой — на Эгейское море, Шлиман начал раскопки возле теперешнего Гиссарлыка, возвышающегося над Скамандром. Сначала была открыта, на глубине 2 метров, стена города, построенного, надо полагать, Лисимахом, но по найденным здесь вещам можно было заключить, что греки не были первыми поселенцами. Тогда, не останавливаясь перед затратами, Шлиман прорыл глубокую траншею, в 14 метров глубины и 70 ширины. При этом обнаружилось, что под развалинами древней Трои было еще три слоя поселений, теряющихся во мраке самой отдаленной древности. Одновременно с этими работами Шлиман производил раскопки несколько южнее, и здесь-то за Лисимаховой стеной была найдена другая, более древняя стена, в 8 метров высоты, покрытая слоем земли в 14 метров. В этой стене или, вернее, продолговатой башне было углубление для воинов. К ней примыкали двойные, коридоровидные ворота, над которыми некогда возвышались большие деревянные постройки. Они, по-видимому, представляли собой дворец царя страны и во время охватившего Трою пожара рухнули в проход, образуемый воротами, которые были при этом засыпаны слоем пепла в три метра толщины. У самого подножия сгоревшего дворца, наверху массивной стены, заступ одного рабочего наткнулся на нечто твердое. Это был громадной ценности клад, состоявший из золотых и серебряных ваз, золотых ожерелий, колец, оружия, женских головных уборов. Некоторые из этих предметов, очевидно помещавшихся в сгнившем ящике, так как лежали правильным четырехугольником, были расплавлены. По-видимому, эти сокровища принадлежали владетелю страны.
Возвышение Гиссарлыка, составляющее оконечность цепи холмов, которые тянутся параллельно Геллеспонту, почти все покрыто остатками древних поселений, доходивших до самого моря, то есть удаленных от центра на 5 километров. Город был окружен стеной в 3 1
/2 метра толщины; на этой стене находилась другая, кирпичная, служившая для защиты и снабженная через каждые 20 метров башнями. Пространство, окруженное стеной, имело всего лишь 90 метров с севера на юг и 113 метров поперек. В стене было только двое ворот, на юго-востоке и юго-западе. Возвышение, занятое поселением, имеет 16 метров высоты, считая от самого глубокого места раскопок. Углубившись на 2 метра, открыли еще стену, основание которой находилось на глубине 14 метров. Гомерова же Троя была на 6–9 метров выше. Над ней, на глубине 4–6 метров, находится слой развалин, над которыми имеются еще 2 пласта с остатками поселений. В последнем слое найдена масса архитектурных памятников греко-римской эпохи.Самыми важными из этих остатков древности являются заключающиеся во втором снизу слое. Они имеют некоторые общие черты с древностями, найденными в Микенах. Что касается предметов, открытых в самом древнем слое, то они указывают, что жители этих небольших домов, построенных из камня, цементированных глиной, стояли на рубеже каменного и бронзового веков. Материалом для оружия этих полудикарей были: порфир, серпентин и кремень, но встречаются и лезвия ножей из бронзы, булавки. Посуда была исключительно глиняная, довольно грубой работы.
Раскопки развалин второго поселения указывают на более высокую культуру; тем не менее искусство тогдашней Трои находилось в периоде детства. Кроме большого клада, нашли здесь свинцовые изображения женщины со сложенными на груди руками, которая, подобно некоторым каменным идолам, напоминает богиню Астарту и другие финикийские и ассирийские божества. После пожара в «третьем городе» общий вид и план зданий изменились, но сама культура осталась почти прежней. Впоследствии, когда эта область перешла во владычество лидийцев и персов, она потеряла всякое значение, которое потом начинает опять восстанавливаться, о чем свидетельствуют надписи, доходящие до IV века до Р. Х. В греко-римскую эпоху на вершине холма белела величественная колоннада храма. Греки понастроили много новых зданий вне стен города, а римляне воздвигли театр, новые ворота, одеон (театр) и много мраморных статуй.
Сопоставление имеющихся в настоящее время археологических данных дает возможность выразить троянскую хронологию в следующих, далеко еще, впрочем, не бесспорных цифрах. Дардан, сын Зевса и Электры-Атлантиды, мифический родоначальник троянцев, прибыл в Азию около 1500 года до Р. Х. Завоевание государства и основание Трои произошло около 1400 года, а греко-троянская война — 1200 года до Р. Х.