自八十年代开始，当地群众不断在此露采铁矿，结果洞毁山平，进而凹陷成一个椭圆形采矿场，在西侧边坡上暴露出一些古代采矿井巷和采掘遗物。1987年以来，安徽省考古研究所和铜陵市文物管理所先后数次对该遗址进行了考古发掘，清理出多处古代采矿井巷和一批采掘生产工具，并在遗址附近的药园山、
虎形山、万迎山也相继发现了不少古代采掘遗址和大量古代炼渣堆积。
从清理出的古代采矿井巷结构和采掘生产工具、陶制生活器皿来看，
金牛洞遗址的年代始于春秋，下限不会晚于西汉。当时的采矿活动最初应是
露天开采，再沿着矿脉凿开继续深掘。清理出的竖井、平巷、斜井都是木支撑结构，有半框式和方框式两种，竖井井筒采用“企口接方框密集支架’，结构，支扩立柱的顶端均为丫形接口，巷道两侧及顶棚用木棍、木板护帮，有的用竹席封顶。采矿方式是由下而上，水平分层开采。矿井中除发现铜凿、铁斧、铁锄、竹筐、木桶等一批采掘工具外，还发现了大量木炭屑，估计当时的工匠们已掌握了“火爆法”采矿技术。
金牛洞遗址仅为凤凰山古矿冶的一个采矿场，附近的药园山、
虎形山和万迎山都曾发现过不少古代采矿井巷，其时代跨度从春秋至西汉。西南面800余米处的万迎山，古代炼渣遍地皆是，分布范围约2平方公里。另外，这一带还出土过铜锭和石质铸范，可见，凤凰山古
矿区当时是一处规模较大的综合铜工业区。金牛洞古采矿遗址遗存丰富，场面壮观，现为
全国重点文物保护单位，并被安徽省委、省政府命名为“安徽省爱国主义教育基地”。不仅是古铜都铜陵矿冶历史的一个有力见证，也是我国有一定代表性的一处重要古铜矿遗址。为了向人们展示中国古代铜矿采冶技术和丰富的文化内涵，开发以铜为主的人文历史景观，1992年以来，
铜陵市人民政府在国家文物局、
安徽省文物局重视关心下，拨款着手对
金牛洞遗址进行修复保护，成为我国继湖北铜绿山古铜矿遗址后第2个正式对外开放、供游人参观的古铜矿遗址。
修复后的
金牛洞遗址气候宏伟、场面壮观。象征着1992年的92根水泥立柱用古铜色铁链相连，一棵棵翠绿的松柏簇拥，将遗址紧紧环抱，给人们以古铜矿遗址特有的凝重和庄严。入口处正中重达2吨的铜牛雕塑，花岗岩基座上刻有原文化部长朱穆之先生题写的“
金牛洞古采矿场”七个嵌金大字。西侧为宽敞的停车场，北面是遗址陈列馆，西南面沿相思河岸建有题词廊和铜陵地区矿物岩石林。遗址边坡上支撑的锥空网架，犹如一把撑开的巨伞，将裸露的古矿井遮掩的严严实实，更让人感到神秘和遐思，遗址北坡将设置的空中走廊，使观众贴近悬壁上的采矿井巷，尽意领略古遗址的壮观场面。另外，在遗址的围岩上文物部门还准备设计复原一至两处古代采矿井巷，便于观众身临其境，直接体味古代矿工生活。集文物保护与展示，融自然景观与人文景观为一体的
金牛洞古采矿遗址，现已成为古铜都一个重要的文物旅游景点。