C’est en examinant avec attention les photographies aériennes en périphérie de l’agglomération romaine d’Allonnes que le site du Grand Chêne fut découvert en 2007. Le recours à une prospection géophysique permit en 2009 de confirmer l’existence du site. Mais il fallut attendre l’été 2015 pour pouvoir organiser une campagne de sondages et 2016 pour organiser une véritable fouille sous la direction d’Emmanuel Nantet, et avec la collaboration de Vincent Bernollin, permettant ainsi de préciser la chronologie du site et son état de conservation.

Sur les photographies aériennes, le site se présentait sous la forme d’un enclos, long de 118 m et large de 63 m. La fouille, qui s’est concentrée dans la partie sud de l’enclos, a permis de mettre au jour plusieurs ensembles de structures dont la chronologie couvre une longue période, allant de la Tène moyenne (IIe-Ier s. av. J.-C.) au IIIe siècle de notre ère. Les premiers ensembles fossoyés sont attribuables à la Tène moyenne et ont livré du mobilier révélant une activité de paléo-métallurgie allant de la production primaire du métal jusqu’au façonnage des objets.

Le grand enclos observé par photographie aérienne est délimité et divisé en deux par des fossés datés de la Tène finale (seconde moitié du Ier siècle av. J.-C.). Ils sont conservés sur plus de deux mètres de largeur dans leur partie supérieure et mesurent un mètre de profondeur. Ils ont livré un mobilier protohistorique caractérisé par de la céramique locale (grands vases contenant des denrées, pots à cuire, céramique de service) et des amphores importées (amphores vinaires provenant d’Italie et amphore pour le transport d’huile d’olive venant d’Espagne).

L’occupation continue à l’époque romaine avec un premier bâtiment sur poteau construit dans le courant du premier siècle. Ce dernier sera remplacé au IIe-IIIe siècle par un bâtiment maçonné destiné à l’élevage et associé à une fosse à fumure.

Les découvertes sont aujourd’hui étudiées par des spécialistes. Les résultats de ces recherches permettent donc d’appréhender la nature et la dynamique de l’occupation à la fin de la protohistoire et son devenir à partir de la conquête romaine.