1969. gadā izdotajā kultūras pieminekļu sarakstā šī vieta pieskaitīta kulta vietām, bet 1984. gada sarakstā pieskaitīta pilskalniem. 1977.–1980. gadā pilskalnā izrakumus veica Anna Zariņa un konstatēja, ka pilskalns apdzīvots no 1. gadu tūkstoša pirmās puses p. m. ē. līdz 7.–8. gs. m. ē. Īslaicīga apdzīvotība bijusi arī viduslaikos 13. gs., kad šajā vietā pirms Lielvārdes mūra pils uzcelšanas 13. gs. otrajā pusē atradās krustnešu apmešanās vieta, t. s. Veclielvārdes pils.

Ķeguma hidroelektrostacijas (HES) ūdenskrātuves ūdens līmeņa svārstību un viļņošanās dēļ lielākā daļa pilskalna jau pirms arheoloģiskajiem izrakumiem bija nobrukusi Daugavā, un bija saglabājies tikai rajons ar nocietinājumiem, kuri sargāja apdzīvoto pilskalna daļu no pieejamās ziemeļaustrumu puses. Mūsdienās nobrucis arī tas.

Pilskalna palikušajā daļā un tam no austrumiem piegulošajā apmetnē izpētīja 218 m² lielu laukumu. Līdz 4,5 m biezajā kultūrslānī izšķiramas četras radikālas nocietinājumu sistēmas pārbūves un vēlākā viduslaiku apbūve. Izrakumos atrada 345 akmens, kaula, raga, māla, dzintara un dzelzs senlietas un 3499 māla trauku lauskas, kā arī dzīvnieku un zivju kaulus.

No senākās aizsargsistēmas bija saglabājusies tikai neliela daļa pie paša Daugavas krasta. Šajā vietā bija izveidots līdz 2 m plats un 0,5–0,6 m augsts valnis, bet tā ārpusē 2–3 m plats un 0,5–0,6 m dziļš grāvis. Valnī atklāja arī 2 m platu ieejas vietu. Nākamajā pārbūvē apdzīvotā teritorija paplašināta, nocietinājumus, kuru pārogļojušās paliekas bija labi saglabājušās, pārceļot uz iepriekšējā grāvja ārmalu, bet grāvi izmantojot par iedziļinājumu celtnēm. Nocietinājumi sastāvēja no koka sienas, 3–6 m plata zemes vaļņa tās priekšā un grāvja. Ieejas vieta bija 1,2 m plata, bet ceļu caur to no abām pusēm norobežoja 15 cm resnu, cieši blakus ieraktu stabu sētas. Katrā pusē ieejai bija atšķirīga koka aizsargsienas konstrukcija. Uz rietumiem no ieejas tā bija 15–20 cm resnu guļkoku siena, kuru no iekšpuses balstīja 20–30 cm resni stabi, ierakti 1–2,5 m attālumā viens no otra. No ārpuses guļkoku sienu balstīja zemju valnis. Ieejai austrumu pusē atklāja stabu pāru vietas 2–2,7 m attālumā vienu no otras, domājams, guļkoku sienas saturēšanai. Sienas ārpusē 30–40 cm attālumā atklāja cieši blakus ieraktu stabu bedru rindu, pie kam stabi bijuši ierakti slīpi un ar galiem acīmredzot balstījušies pret iekšējo guļkoku sienu. Kokogļu parauga radioaktīvā oglekļa (¹⁴C) analīze uzrādīja 805.–720. gadu p. m. ē.

Visvarenākā aizsargsistēma pilskalnā ierīkota 1. gadu tūkstoša otrajā pusē, kad valnis paaugstināts par 1–1,5 m un tā ārējā nogāze nostiprināta ar blīvu dolomītakmeņu krāvumu, bet priekšā izrakts 2–2,5 m plats un 1 m dziļš grāvis. Ogļu paliekas liecināja par koka aizsargkonstrukcijām uz vaļņa.

Pēdējā nocietinājumu sistēmas pārbūve notikusi mūsu ēras pirmajos gadsimtos, kad vaļņa ārmalas nogāze par 1–1,5 m pavirzīta uz ārpusi, bet pats valnis paaugstināts par 1 m. Pilskalns, sākot ar šo laiku, apdzīvots mazāk; iespējams, tam bijusi patvēruma vietas nozīme. Šajā laikā teritorijā ārpus vaļņa izveidojās apmetne, kas apdzīvota līdz 7.–8. gs. Pilskalna un apmetnes teritorija atkal izmantota 13. gs. sākumā, kad šajā vietā pirms krustnešu uzceltās Lielvārdes mūra pils Rumbiņas pretējā labajā krastā, bija viņu nocietināta dzīvesvieta.

Dievukalna iedzīvotāji 1. gadu tūkstotī p. m. ē. bija zemkopji un lopkopji. Par to, ka zeme arta jau pirms nocietinājumu izbūves, liecināja zem vaļņiem atklātās kāšarkla atstātās vagu pēdas. Tās ir senākās liecības par arkla lietošanu Latvijas teritorijā jau 1. gadu tūkstoša sākumā p. m. ē. Osteoloģiskais materiāls rādīja, ka audzētas cūkas, liellopi, zirgi un sīklopi. No meža zvēriem medīti aļņi, brieži, mežacūkas, bebri un caunas. Konstatēti arī 14 dažādu sugu zivju kauli un zvīņas (stores, laši, līdakas, sami, vimbas u. c.). Uzturā lietotas arī upju gliemenes, kuru čaulas atrada lielā skaitā. Pilskalnā apstrādāja arī dažādus materiālus – akmeni, tajā skaitā kramu (cirvji, graudberži, kasīkļi, bultas), kaulu un ragu (bultu gali, īleni, spali, rotadatas). No māla gatavoja traukus, no kuriem vairumam bija švīkāta vai gluda virsma. Apstrādāja arī bronzu, par ko liecināja māla tīģeļu un lejamveidņu atradumi.