Scoperta fortuitamente nel 1931, in occasione della costruzione dell’Acquedotto Pugliese, i primi saggi furono condotti da Q. Quagliati nella parte alta della grotta, mentre solo con le ricerche eseguite da S. Tinè nel 1967 venne esplorata la parte più profonda della cavità, mettendo in luce nel 1973 un cunicolo di collegamento alla vicina grotta di Occhiopinto. Successivamente tra il 1978 e il 1979 scavi sistematici interessarono sia l’area esterna, in prossimità dell’ingresso, sia quella interna della cavità e furono condotti dallo stesso S. Tinè con la collaborazione di M. Gimbutas. In quella circostanza il deposito archeologico fu indagato mediante dieci trincee, localizzate principalmente nel camerone superiore. Le ricerche archeologiche, comprese quelle condotte anche in tempi più recenti, hanno permesso di documentare diverse e lunghe fasi di frequentazione: la prima fase si riferisce al Paleolitico superiore (circa 10000 anni fa) ed è segnalata da resti di focolari, ossa animali e strumenti litici, ad essa segue una stratificazione quasi ininterrotta dal Neolitico antico (a partire da 8000 anni fa) fino all’epoca storica (sino a circa 1200 anni fa). In un momento iniziale del Neolitico, corrispondente alla prima metà del VI millennio a.C., la parte superiore della grotta dovette essere adoperata a scopi abitativi, una destinazione funzionale che sarebbe stata mantenuta solo parzialmente nel Neolitico medio (metà VI millennio a.C.), quando subentrarono nuovi usi che prevedevano riti cultuali e funerari. Le indagini condotte nel 2007 hanno, infatti, chiarito che Grotta Scaloria doveva costituire uno spazio aperto e agevolmente praticabile almeno fino all’800 d.C., quando un poderoso cono di frana ne sancì la definitiva chiusura. A differenza del camerone superiore dove è documentata una successione stratigrafica considerevole, nelle gallerie inferiori non vi è traccia di formazione di deposito, al contrario è stato rinvenuto uno dei complessi ceramici più completi e integri del Neolitico. Si trattava di vasi in ceramica depurata riferibili alla fase del Neolitico medio denominata “Scaloria Bassa” (seconda metà del VI millennio a.C.), contraddistinti da bande semplici di colore rosso, marginate con motivi in nero, con una particolare tecnica definita dallo scopritore “a risparmio”, che prevede l’uso di sostanze organiche per evitare che il colore nero, durante la cottura, aderisca alle zone selezionate. La coniazione del termine da parte dell’archeologo S. Tinè intendeva distinguere questa tipologia di vasi da quella documentata da Q. Quagliati nella parte più alta della grotta e per la quale S. Tinè propose la denominazione di “Scaloria Alta”. Si trattava in quest’ultimo caso di ceramiche contraddistinte spesso da decori a uncino e a fiamma eseguiti in tricromia senza impiegare la tecnica del risparmio. I contenitori trovati nella parte inferiore della cavità erano collocati in gruppi in corrispondenza di concentrazioni stalattitiche e stalagmitiche, quest’ultime talvolta rotte in antico. I vasi dovevano essere stati adoperati per fini cultuali, come la vaschetta quadrangolare rinvenuta in una zona meno ripida del cunicolo. I contenitori furono trovati in maggior numero specialmente in questa porzione della cavità e nel grande camerone inferiore, forse in prossimità di uno specchio d'acqua di cui rimane traccia nel laghetto ubicato sul fondo. Nella parte bassa della grotta non sembra esserci alcun nesso con qualche tipo di rituale funerario, in quanto l’unico scheletro rinvenuto integro nel 1967 apparteneva ad un individuo morto più che probabilmente in seguito ad un incidente, come indicherebbero le dinamiche di ritrovamento (in un piccolo anfratto, a 4 m di profondità, nella sala più profonda della grotta, incastrato tra grossi massi e con evidenti fratture sulle ossa). Nel camerone sovrastante, invece, si documentano deposizioni rituali di probabili offerte diversificate, tra cui spiccano sette esemplari di giadeite alpina, portatrici di valori simbolici e più che probabilmente non connesse con l’uso sepolcrale. Quest’ultimo è attestato, nella medesima ampia sala, dal ritrovamento di resti umani inquadrabili tra la facies (‘aspetto’) di Catignano-Scaloria Bassa (seconda metà del VI millennio a.C.) e le più recenti facies di Scaloria Alta e Serra d’Alto (Neolitico medio inoltrato-finale, seconda metà del VI millennio a.C. – inizi del V millennio a.C.), quest’ultima solitamente contraddistinta da motivi geometrici dipinti in bruno sul fondo chiaro dell’argilla ben depurata, e della ancora più recente facies di Diana (Neolitico finale, V-IV millennio a.C.), caratterizzata da materiali ceramici recanti le tipiche anse conformate a guisa di cilindretto con bordi sporgenti (dette a rocchetto)