Los servicios de arqueología del Gobierno de Navarra realizaron excavaciones sistemáticas en este yacimiento desde 1985 a 2000 bajo la dirección de Mª Ángeles Mezquíriz y en la actualidad están al descubierto las ruinas del edificio central, que ocupa 11.000 metros cuadrados. El conjunto está declarado bien de interés cultural.

La primera de las dos intervenciones aprobada ahora por la Dirección General de Patrimonio Cultural consiste en la restauración de la bodega de la villa, afectada por el desplome de su muro oriental y por problemas de conservación en el resto de las estructuras. La obra se ha adjudicado a la empresa Entorno y Vegetación S.A, con un presupuesto de 104.238 euros.

La segunda intervención es una restauración del mosaico del oecus (estancia de respeto que a veces se usaba como comedor) de la villa, descubierto en el año 1996 y que constituye una de las piezas más valiosas en su género encontradas en Navarra. Este mosaico fue objeto de una limpieza en 1998, y entonces se determinó que permaneciera en el mismo lugar, protegido por una cubierta practicable. Sin embargo, se han detectado daños producidos por las fluctuaciones climáticas, por lo que se ha resuelto su restauración y traslado provisional a las dependencias del Servicio de Patrimonio Histórico del Gobierno de Navarra hasta el momento de su reposición en el lugar, cuando se realice el museo que está previsto construir para que el yacimiento sea visitado y conocido por el público.

La Villa de las Musas de Arellano fue descubierta en 1882, cuando se rescató el mosaico que le ha dado nombre y que se encuentra en el Museo Arqueológico Nacional desde 1945. Este establecimiento fue en su primera etapa, entre los siglos I y III d. C., una explotación agrícola, especialmente dedicada a la producción de vino y aceite, como lo prueban las excavaciones, en las que se han encontrado estancias dedicadas a plataformas de prensado, lagares y bodega, organizadas en torno a un patio abierto, así como un gran aljibe de suministro de agua con pilares centrales en los que apoya una doble bóveda.

Más adelante, siguiendo una corriente generalizada en el mundo romano, la finca acabó convertida en lujosa residencia de campo de una familia de la aristocracia local, entre los siglos IV y V d.C., lo que supuso un cambio en la estructura del edificio, con la destrucción de algunas zonas y construcción de otras nuevas, y en su funcionalidad. En este periodo fue un centro religioso en el que destaca un taurobolium, o gran edificio en forma de U con un altar central donde se encontraron dos aras con decoración grabada de cabezas de toro, relacionado con el culto a Attis y Cibeles.

Este carácter sagrado de lugar aparece reforzado por las representaciones de los mosaicos que pavimentan las nuevas estancias, con escenas del mito de Attis y Cibeles en la estancia principal; en el dormitorio del señor de la casa y en la biblioteca o espacio octogonal de donde procedía el citado mosaico de las Musas.

El Gobierno de Navarra ha elaborado un plan director de este yacimiento que contempla la construcción de una estructura que proteja en su interior las ruinas del núcleo principal, permitiendo la visita, con un centro de interpretación del mundo rural romano para los visitantes.