Les fouilles archéologiques de Vienne-en-Val ont commencé à la suite de découvertes fortuites réalisées lors de travaux d’assainissement en 1968. Le 15 mai, une pelle mécanique a ainsi mis au jour un ensemble gallo-romain comprenant notamment des stèles, des statues et des poteries. La qualité des sculptures antiques découvertes a conduit à l’organisation de plusieurs campagnes de fouilles scientifiques.
Ces recherches ont révélé les vestiges d’une église paléochrétienne à plan en T. Cet édifice, considéré comme l’un des tout premiers sanctuaires chrétiens du Loiret, avait disparu avant le Xe siècle. Ses fondations avaient été consolidées au moyen de nombreux éléments gallo-romains remployés, parmi lesquels des autels, des bases de colonnes et d’autres blocs sculptés. Ces pièces provenaient certainement d’un édifice monumental très important.
Les vestiges des fouilles sont visibles devant l’église. Les éléments décoratifs et les objets archéologiques exhumés, notamment les sculptures antiques, sont conservés dans le musée lapidaire voisin.