Стеллецкий начал собирать предания, легенды, слухи, свидетельства очевидцев и, если удавалось выяснить что-то конкретное, спешил начать раскопки. Результаты не заставили себя ждать: были обнаружены подземные ходы из Круглой башни китайгородской стены, из Тайницкой башни Симонова монастыря, основанного учеником Сергия Радонежского, современника Куликовской битвы. Кроме этого хода, чье точное местоположение вновь забыто, от монастыря из наземных сооружений ныне сохранилась лишь церковь Рождества Богородицы (близ «Автозаводской»). Там есть могилы героев Куликовской битвы Пересвета и Осляби.
Еще один подземный ход был раскопан Стеллецким на Большой Лубянке в том месте, где в начале XVII века находился двор и дом князя Дмитрия Пожарского, бывшего в 1611 году зарайским воеводой и одним из руководителей Первого ополчения. До нас дошло здание более поздней постройки, но в нем есть стены первой половины XVII века. Интересно, что в 1812 году дом принадлежал генерал-губернатору графу Федору Ростопчину, руководившему московским ополчением и эвакуацией ценностей из города. Считается, что именно сюда привезли раненого генерала Петра Багратиона, и именно в этом доме граф Ростопчин получил депешу о сдаче Москвы Наполеону. В 1842 году здание купил граф Орлов-Денисов, и с тех пор дом значится под его именем. Его точный адрес: ул. Большая Лубянка, дом 14, стр. 3.
Но вернемся к Стеллецкому. Конечно, окружающим он казался странным человеком. Он и его ученики раскапывали заброшенные подземелья без всякого специального оборудования, лишь со свечами и лопатами. Стеллецкий выезжал и в другие города, если узнавал, что там под землей нашли что-то интересное. Это позволило ему изучить «слухи» под псковской крепостной стеной, ход из замка магистра ливонского ордена Вальтера фон Плеттенберга в Риге (начало XVI века), подземные палаты в Торжке и т. д.
В начале 1910-х Стеллецкий серьезно увлекся поисками библиотеки Ивана Грозного. Эта легендарная Либерея изначально принадлежала византийским императорам и собиралась на протяжении многих веков. После падения Константинополя книжное собрание переместилось в Москву в качестве приданого византийской царевны Софьи Палеолог, бабушки Ивана Грозного.
Чтобы защитить драгоценные книги от пожара, Софья приказала хранить их в подвале под церковью Рождества Богородицы в Кремле, устроив там специальный тайник. Для его создания был приглашен итальянский архитектор Аристотель Фиораванти. Это было мудрым решением: летописи повествуют о десятках пожаров, опустошавших Москву.
Утверждают, что при сыне Софьи, великом князе Василии III переводом греческих книг занимался выдающийся ученый Максим Грек, позднее при Грозном — протестантский пастор Иоганн Веттерман из Дерпта. Но затем последовали мрачные годы, царь оставил науки и казнить своих подданных и тиранствовать, возможно, он повредился рассудком. Именно в это время Либерея исчезла, предполагают, что она была замурована в каком-то подземном тайнике. Именно его всю жизнь и пытался найти Стеллецкий.
Он изучал архивы, обследовал подземные ходы в Донском, Новодевичьем и других монастырях. Однако его попытки получить разрешение на проведение раскопок в Московском Кремле окончились неудачей. Затем была Первая мировая, потом — революция… Лишь осенью 1923 года И. Я. Стеллецкий вернулся в Москву; его квартиру в Хамовниках реквизировали, архив и библиотеку растащили. Все пришлось начинать заново.
С начала 1930-х годов Стеллецкий сотрудничал с Московским метрополитеном, собираясь создать музей «Подземная Москва». Ученый не забывал о легендарной Либерее. Он обращался в Моссовет, Наркомпрос, ЦИК, Совнарком и в конце концов получил разрешение на раскопки — и обнаружил белокаменный ход под Кремль из угловой Арсенальной башни. Однако в декабре 1934 года, после убийства Кирова, требования секретности резко ужесточились и раскопки запретили. В письмах Стеллецкого говорится, что Сталин лично обещал ему снова разрешить раскопки после войны, но ученый этого так и не дождался. Он умер 11 ноября 1949 года. Его похоронили на Ваганьковском кладбище. Могила его не сохранилась. Его основной труд «Мертвые книги в Московском тайнике» вышел лишь в 1993 году.
Писатель и журналист Глеб Алексеев, автор романа «Подземная Москва» (1925), ставший жертвой сталинских репрессий, был большим другом и учеником Стеллецкого, которого он описал под именем профессора Мамочкина: