Para la investigación de ese conducto, y por primera vez en la historia de la arqueología gallega, se utilizó una sonda especial provista de una cámara de video, manejada por un grupo de investigadores de Madrid y Santiago. El cabildo de la catedral reclamó del Vaticano los servicios de un experto en paleografía latina, ya que, al parecer, la lápida encontrada en esa galería podría confirmar la tradición apostólica, discutida hasta la saciedad por los historiadores laicos, que consideraban que seguramente quien está enterado en la catedral de Santiago es el hereje gallego Prisciliano, degollado en el siglo IV por su apostasía.
Pero los subterráneos de la catedral encierran otras maravillas. Con el nombre de Catedral Vieja se conoce la cripta o “iglesia baja” construida para salvar el desnivel que existía en el lugar donde tendría que edificarse la parte occidental de la Basílica. En su estructura existen elementos románicos que han hecho que algunos autores la datasen hacia finales del siglo XI o comienzos del XII, pero, sin embargo, abundan más los elementos protogóticos, por lo que resulta mas razonable atribuirla al Maestro Mateo. Esa pequeña “catedral subterránea” tiene forma de cruz latina, presidiendo su altar mayor una imagen de la Virgen proveniente, posiblemente, de Doña Yolanda, esposa de Alfonso X el Sabio. A pesar de su aureola de misterio, es completamente accesible a los visitantes, que podrán disfrutar, además, de otros elementos artísticos trasladados allí desde otras partes de la catedral.
También el subsuelo del monumento compostelano alberga la necrópolis, sólo al alcance de investigadores acreditados. En 1946 la desaparición del coro central de la catedral permitió excavar en esa zona, con objeto de documentar con mayor exactitud la “prehistoria” del edificio, antes del siglo IX, indagando de esta forma en los antecedentes históricos del culto a Santiago el Mayor en Compostela.
Esas excavaciones descubrieron un cementerio con enterramientos que van del periodo romano (siglos I al IV) al suevo-visigótico (V al VII), orientados hacia un sepulcro mucho más importante, el de Santiago, tal y como se estilaba en las catacumbas. Al parece, en el siglo VII se produjo el abandono de este territorio, completando este cementerio los hallazgos de sepulturas anteriores que muestran el poblamiento ya en la Edad de Bronce, y abriendo nuevas perspectivas para los tiempos cristianos.