Stāvais zemes rags kā dzīvesvieta izmantots jau laikā no 1. gadu tūkstoša beigām pirms mūsu ēras līdz mūsu ēras sākumam. Kultūrslāņa apakšējā horizontā konstatēja uz akmens pamatiem būvētu koka aizsargsienu ar 0,6–0,8 m platu vārtu vietu. Apmetni no vienas puses ietvēra 2,5 m plats un 1 m dziļš, ar dolomīta plāksnēm izlikts aizsarggrāvis. Izrakumos atsegtas stabos balstītas, zemē iedziļinātas celtnes, kā arī daļēji saglabājusies slieteņa vieta. Slānī atrasta švīkātā, gludā keramika un atsevišķas senlietas (kaula šķēpu un bultu gali, kaula naži, rotadatas, īleni u. c.). Apbūve gājusi bojā kādā ugunsgrēkā. Vairākus gadsimtus kalns kalpojis vienīgi kā patvēruma vieta.
Intensīvāka dzīve kalnā atsākusies dzelzs laikmeta vidū. 5.–9. gs. aizsardzības būves pavirzītas vairāk uz kalna nogāzi. Pilskalna plakums bijis blīvāk apbūvēts, bet celtņu vietas vāji saglabājušās. Izrakumos iegūtas liecības par koka guļbūvēm ar pavarda vai māla krāšņu apkuri, uzietas arī dzelzs ieguves krāsns paliekas ar blietētām māla sienām un plakanu akmeni krāsns šahtas dibenā.
11.–13. gs. pilij bijis trīsstūrveida plānojums. Šajā laikā uzbērts zemju valnis, kas nostiprināts ar akmeņiem, izbūvēti koka nocietinājumi. Valnī izbūvēti ieejas vārti. Dzīvošanai celtas kaķētas guļbūves, kurās guļbaļķu starpas nodrīvētas ar sūnām. Ēku grīdas veidotas no plēstiem vai aptēstiem baļķiem. Apkurei izmantotas akmeņu vai māla krāsnis, retāk pavardi. 13. gs. sākumā pilī bijusi apbūvēta visa ar aizsargvalni ierobežotā teritorija.
Priekšpilī blīvāka apbūve bijusi koka pils pastāvēšanas beigu posmā. 11. gs. slāņos celtnēm mazāki izmēri nekā 12. gs. otrās puses un 13. gs. sākuma celtnēm. Konstatēta arī dzīvojamā ēka ar kūti un aploku lopiem. Priekšpilī, kas uzlūkojama par eventuālu karadraudzes dzīvesvietu, iegūti ieroči (šķēpu, bultu gali, zobena maksts apkalums), inkrustēti jātnieku pieši, ornamentēti ādas apavi, virpoti koka trauki.
Pils iedzīvotāji nodarbojušies ar zemkopību, lopkopību, dravniecību, medījuši. Atrasto senlietu vidū ir dažādas rotas, iedzīves priekšmeti, darbarīki (izkaptis, sirpji, naži, slīmesti, dzirkles, īleni, urbis, aušanas rīki), liecības par kaula un ādas apstrādi, podnieka ripas izmantošanu trauku izgatavošanā. Kokneses pilskalna kultūrslānī saglabājušies dzelzs laikmeta koka priekšmeti: virpoti koka trauki, vērpjamās vārpstas, lizes un tītavu fragmenti, linu suka, horizontālo aužamo stāvu elementi u. c. Iegūts ievērojams 11.–12. gs. importa priekšmetu skaits (stikla krelles, aproces un gredzeni, kauri, importa auduma fragments u. c.), kas raksturo Kokneses tirdzniecības sakarus ar senkrievu zemēm. Atrasts arī 12.gs. svina piekarzīmogs.
Rotu vidū dominē latgaļiem un sēļiem raksturīgās formas. Senkrievu elementi konstatēti pavarda veidā un novietojumā ēkas stūrī, velēnu solā gar dzīvojamās mājas sienu. Šīs ietekmes vairāk vērojamas 11. gs. slānī.
Kultūras slāņa augšējais horizonts raksturo mūra pils pastāvēšanas laiku. 1208. gadā Kokneses valdnieks Vetseke, saprazdams, ka ar vāciešiem nevarēs panākt vienošanos, pili nodedzināja un devās uz Krievzemi. Rīgas bīskaps 1209. gadā lika nopostītās pils vietā uzbūvēt mūra pili. 1211. un 1213. gada latgaļu zemju dalīšanas un pārdalīšanas rezultātā Koknese un tās zemes nonāca Rīgas arhibīskapijas pārvaldībā. Kokneses mūra pils viduslaikos kļuva par stiprāko un stratēģiski nozīmīgāko Livonijas cietoksni pie Daugavas.
17. gs. pili vairākkārt iekaroja zviedru, poļu un krievu karaspēks. 1701. gadā Ziemeļu kara laikā pils tika saspridzināta un vairs netika atjaunota.