LTArcheologinius Rokantiškių piliavietės tyrinėjimus 1940 m. pradėjo Vilniaus miesto muziejaus archeologai (vadovai Helena ir Vlodzimiežas Holubovičiai). Jų metu piliavietėje tirtas apie 400 m² dydžio plotas – atkasti statinių pamatai, rasta XVI–XVIII a. plytų, čerpių, koklių. Tyrinėjimų dokumentacija ir radiniai neišliko (žr. F. Lęski, Zamek w Rękanciszkach, Prawda Wileńska, Wilna, 1940 12 25 (Nr. 109)). 1995 m. Rokantiškių piliavietėje archeologinius žvalgymus atliko A. Kuncevičius. Jų metu sudaryta piliavietės toponuotrauka, išmatuota ir užfiksuota dalis rūmų mūrų (Š ir P sienų vidus). Nustatyta, kad Š kalvos dalyje išlikę mūrai yra rūmų pirmojo aukšto sienos. Piliavietės aikštelės V pakraštyje iškastas 3 x 1 m dydžio 3 m storio griuvenų sluoksnis. Jame rasta čerpių, keramikos šukių, koklio fragmentas (žr. ATL 1994 ir 1995 metais, V., 1996, p. 164–165). 2007 m. piliavietėje archeologas L. Kurila atliko archeologinius žvalgymus. Aikštelė ir šlaitai žvalgyti metalo ieškikliu. Piliavietėje rastos 32 kaltinės vinys ir bato pasagėlė. Rūmų datavimui ar raidai patikslinti radinių žvalgymų metu neaptikta. Dalis vinių datuoti mūrinės statybos laikotarpiu (XVI a.), dalis jų bei bato pasagėlė gali būti XVII–XX a. (žr. ATL 2007 metais, V., 2008, p. 572). 2008–2009 m. pagal projektą numatoma sutvarkyti piliavietę įrengiant takus, laiptus, stendus bei konservuoti piliavietės mūro liekanas. 2008 m. KPIP Verkių ir Pavilnių regioninio parko direkcijos užsakymu piliavietės teritorijoje atkasė mūrus bei nustatinėjo pirminį pilies kiemo paviršių. Darbų metu buvo iškasta 14 įvairaus dydžio perkasų ištiriant bendrą 673 m² dydžio plotą [p. 212-214].
ENIn 2008, 14 trenches (a total area of 673 m2) were excavated at the Rokantiškės castle site (in the E part of Vilnius). Fragments of masonry walls from the castle’s bailey were unearthed on the castle site’s flat top. The S wall of the palace was 35.8 m long, up to 2.1 m wide, and survives up to a height of 4.5 m. A fragment of the stairs winding from the palace’s ground floor to its first floor was unearthed in the NE part. The NE corner of the palace and the tower located beside it (its unearthed wall: 4.66 m long, 90– 92 cm wide) were excavated in the NE part of the hill top. A gothic masonry wall which was 24.3 m long, 65–83 cm wide, and up to 1.35 m high with six spurs on the E side was found on the W edge. A curtain wall, 24.3 m long, about 2.15 m thick, and up to 1.2 m high with a 2.53 m wide gate located in the SW part, was unearthed on the S edge of the bailey. The SW wall, 26.75 m long, 1.07–1.16 m wide, and up to 2.2 m high, of a building with a basement was unearthed on the E edge of the bailey. Various household wheel-thrown pottery sherds, stove tile fragments, and hand forged iron nails as well as an abundance of tiles and roof tiles were collected in the layer of rubble that was up to 2.5 m thick and discovered beside the masonry walls. The structures of Rokantiškės castle are from two periods: gothic (up to the 16th century inclusive) and the Renaissance (late 16th – early 17th centuries). The palace had a closed trapezoid shaped courtyard, was burned down by the Russian army on 7 August 1655, and was never rebuilt.