Khu di tích Lò - Mộ Xuân Sơn Nam phát lộ sau trận lũ lịch sử năm 2009, có diện tích 3.725m². Cuối tháng 10-2010, Viện Khảo cổ học Việt Nam đã phối hợp cùng tỉnh Phú Yên tiến hành khai quật một phần khu di tích. Tại đây, nhóm khai quật đã phát hiện hàng loạt hiện vật lớn bằng đất nung hình thoi, có chiều dài từ 1,5-2m; rộng từ 0,8-1m.
Bên trong những hiện vật này có dấu tích của than tro và xương người bị cháy. Với kết quả trên, các nhà khoa học cho rằng đây là khu di tích lò - mộ bằng đất nung đầu tiên được phát hiện tại Việt Nam và chủ nhân của chúng là người Chăm.