En el marco del Programa de Investigación y Conservación 2015-2020, se iniciaron trabajos de excavación, con el objetivo de definir los límites del monumento, conocer una cronología constructiva y ocupacional fiable y ahondar en los aspectos económicos y sociales que giraron en torno al culto del dios Pachacamac.
Las descripciones de los cronistas, han permitido relacionar El Templo Pintado con el lugar dónde se encontraba la puerta y la cámara sagrada del ídolo de Pachacamac, e incluso describen el violento saqueo que se realizó desde 1533, dejando como como resultado el edificio en escombros.
La excavación en la fachada noroeste del Templo Pintado ha permitido poner en evidencia una acumulación intencional de escombros desde la base del edificio hasta la zona denominada Cementerio Uhle, bajo los escombros se revela la presencia de una estructura, que presenta en su parte interna dos nichos ciegos trapezoidales, elementos utilizados en construcciones de época Inca en la costa central, en el valle de Lurín y Pachacamac.
El 2008 el equipo del MSPAC inició un programa de conservación e investigación permanente en el edificio, con el objetivo de reducir el proceso de deterioro arquitectónico, decorativo y conocer las técnicas pictóricas aplicadas para la decoración del monumento.