Badania wykopaliskowe terenu położonego po południowej stronie budynku Oranżerii prowadzone były na przełomie 2008 i 2009 roku, w miesiącach listopad - styczeń. Przebadany został teren o łącznej powierzchni 120 m2. Na wykopami badawczymi rozpostarte zostały namioty, tak że część eksploracji prowadzona była przy sztucznym świetle. Kierownikiem prac był mgr Rafał Solecki. W trakcie prac wykonywana była dokumentacja fotogrametryczna 2D i trójwymiarowa dokumentacja fotogrametryczna wybranych grobów. Prace prowadzone były wedle zasad stosowanych w Zespole Archeologiczno-Konserwatorskim, Andrzej Gołembnik. Część analiz antropologicznych wykonana została przez mgr Łukasza Stanaszka. Prace nad materiałem kostnym będą kontynuowane.

Większość wniosków odnośnie cmentarzyska średniowiecznego w Warszawie - Wilanowie została przedstawiona przez Łucje Kunicka i Teresę Piętkę w latach 50-tych XX wieku (Kunicka, Piętka 1956), a następnie nieznacznie sprecyzowana przez Bogusława Gierlacha w latach 60-tych XX wieku (Gierlach 1965). Na podstawie zadokumentowanych wtedy 128 szkieletów określono, że cmentarzysko to należy do typowych cmentarzysk płaskich, rzędowych i istniało ono prawdopodobnie od początków XIII, do przełomu XIV wieku. Szczątki kostne odnalezione w wyższych warstwach powiązano z funkcjonującym na tym terenie drewnianym kościołem parafialnym wsi Milanów.

W trakcie badan zadokumentowano łącznie 155 jam grobowych, z czego 24 uchwycono jedynie fragmentarycznie w profilu, dlatego też ilość wyeksplorowanych szkieletów wynosi 131. Pozyskano także wiele luźnych szczątków ludzkich, z warstwy niwelacyjnej, niszczącej najmłodsza fazę cmentarzyska w części wschodniej. W trakcie nadzorów archeologicznych wiosna 2007 roku odkryto dwa szkielety w niewielkiej odległości na południowy wschód od fasady wschodniej Oranżerii, a podczas nadzorów archeologicznych w części wschodniej alei grabowej, zima 2008 roku wyeksplorowano 36 szkieletów. Łączna ilość wyeksplorowanych do tej pory szkieletów wynosi wiec 297.

Granice cmentarza w kierunku południowym i zachodnim wyznaczono w latach 50-tych. W trakcie obecnych prac archeologicznych wytyczono sondaże dochodzące do murów Oranżerii. W planach i profilach zaobserwowano wyraźny zanik jam grobowych w odległości około 3 metrów na południe od jej murów, co może sugerować, że jest to granica północna cmentarzyska. Granice wschodnie cmentarzyska wyznaczają prawdopodobnie wspomniane w poprzednim akapicie dwa pochówki odkryte w 2007 roku. Obszar zamknięty w tych granicach ma powierzchnie około 43 arów, z czego do tej pory przebadano około 6,5 ara.

Można wiec szacować, że na cmentarzysku mogło być pochowane około 1600-1800 osób. Wydzielony, zamknięty obszar oraz wielokrotne wkopywanie jam grobowych

w istniejące już pochówki (w najbardziej reprezentatywnym przypadku aż pięć jam grobowych wkopanych jedna w druga) sugeruje, że omawiane cmentarzysko już od momentu powstania funkcjonowało jako nekropola przykościelna. Potwierdzają to dodatkowo wyraźne przesunięcia rzędów kolejnych faz cmentarza. Dwie najstarsze fazy, obejmujące okres od powstania cmentarza na przełomie XII i XIII wieku, do prawdopodobnie przełomu XIV wieku, są względnie dobrze zachowane. Ostatnia faza cmentarza jest silnie zniszczona, ale udało sie uchwycić jeden pochówek precyzyjnie datowany dzięki monecie z połowy XVII wieku. Trudno jest wydzielić groby z okresu XV i XVI wieku, gdyż nie znaleziono żadnych materiałów z tego okresu, ale nie wydaje sie prawdopodobne, że istniała przerwa w funkcjonowaniu cmentarzyska. Pochówki XV-to i XVI-to wieczne były jednak zdecydowanie uboższe niż w okresach wcześniejszych, wiec duża ilość grobów pozbawiona inwentarza może pochodzić właśnie z tego okresu. Precyzyjne datowanie poszczególnych grobów będzie możliwe dopiero po przeanalizowaniu wyników badan oraz po porównaniu z wynikami badan z lat 50-tych i 60-tych. Dalszych badan wymagają także obiekty i nawarstwienia odkryte w części północnej wykopu 3A, przy samej ścianie Oranżerii. Obiekty te uchwycono jedynie w profilu i nie pozyskano z nich żadnego materiału archeologicznego, ale na podstawie stratygrafii oszacowano, że pochodzą one prawdopodobnie z okresu przed powstaniem cmentarzyska.