Най-ранното обитаване е от II в. сл. Хр., което може да се свърже с данните за основаването на римския град от император Траян (96-117). През римската епоха Анхиало преживява огромен разцвет. Тук са запазени едни от най-широките улици в римския свят. Заедно с тротоарите, тяхната широчина е над 11 метра. Частично е запазена настилката от големи каменни плочи, тротоарът с части от канализацията под него, както и една контролна шахта. Проучени са части от две сгради. Едната представлява останки от храм с култово огнище, вероятно на египетските богове Изида и Сарапис.
 
Там бяха намерени голямо количество предмети, предварително натрошени (ритуално убити в чест на боговете) и хвърлени в огъня, както и много монети, част от които сечени в Анхиало. 
Върху основите на храма по-късно е построена сграда с неизвестна функция, чиито стени са под тъп ъгъл, т.е. сградата може би е имала пеоъгълна форма.
 
Другата сграда е баня с останки от басейн и тренировъчна площадка, покрита със 40 см слой от пясък.
 
От басейна са оцелели части от мраморната облицовка, мраморната настилка, водопроводната и канализационна систама. Преди построяването на басейна на това място е имало склад или дори магазин, в който бяха открити голямо клочество керамични съдове, предимно амфори от II – III в.
 
В следващите векове градът е плячкосван няколко пъти, заради което по време на разкопките са засвидетелствани 11 строителни периода. В една от двете землянки от VI в. е намерен цял глинен съд, който може да се отдаде на аварите. Именно аварите превземат и опожаряват Анхиало, а харемът на аварския хаган Баян дори отсяда в Акве Калиде (днешните Бургаски минерални бани).
 
От

края на VI до X век находките са изключително малко. Най-вероятно тогава теренът е бил използван като каменна кариера, заради качествения готов материал от римския град. За голямо съжалене голяма част от римските масивни постройки и улична настилка са унищожени още тогава. Към тази важна епоха, в която се е водила прочутата Ахелойска битка, спадат само няколко монети и дребни предмети. Възможно е тогава градът също да се е намирал тук, но именно този сектор да не е бил населен.

 
През преиода от XI до XIII век теренът е бил използван интензивно – първоначално като жилищен квартал, а по-късно за некропол. Проучени са няколко сгради, които са били напуснати от обитателите им и затова те са се срутили постепенно. Количеството на намерените средновековни монети е значително.
 
Разкрити са гробовете на над 100 човека, като повече от половината са на деца. Едно от погебаните момиченца е с шал или покривало за глава,  изработено от тънки златни нишки. Срещат се и други богати гробове, в които се откриват бронзови, сребърни и позлатени накити (обеци, пръстени, гривни), кръстове (вкл. два енколпиона), както и над 1000 броя стъклени мъниста от огърлици.
 
Сред находките от тази епоха е и една рядка позлатена фибула, подобна на брошка, която принадлежи на викингската култура.
 
Скоро след 1260 г. животът на това място секва. Липсват следи от разрушения и пожари – градът просто е изоставен. По всяка вероятност жителите му се преместват на Поморийския полуостров. Причините за това все още не са напълно изяснени. 
 
Следи от човешко присъствие има чак през  XVI в., откогато датира една турска монета,
отсечена в османската провинция Йемен. В м. Палеокастро са открити и няколко големи съкровища от сребърни монети, от първата половина на XVII век, с повече от 1000 екземпляра.