Una prima segnalazione della grotta fu data da Ignazio Cerio, fu fatto un rapporto preliminare dal De Blasio, infine fu illustrata in modo esauriente da Ugo Rellini. Furono rinvenuti 80 pezzi su scheggia e frammenti oltre a qualche bifacciale, choppers, ciottoli dipinti e resti di fauna, documentata da Blanc e Cardini. La sequenza stratigrafica, per quanto sconvolta da scavi umani nei terreni superiori, dal basso verso l'alto è la seguente: A) intervallo di sei metri che comprende tredici livelli diversi, con caratteristiche litologiche varie, in prevalenza tufacei. B) trentacinque-settanta centimetri di finissimo terriccio color bruno chiaro, incoerente. Nella parte inferiore sono stati trovati resti di tre focolari, livelli del Neolitico. C) straterello di tre-dieci centimetri di fine polvere calcarea, biancastra, sterile. D) quindici-venti centimetri di terreno nerastro compatto carbonioso, livello dell'età del bronzo. E) venti-trenta centimetri di terreno superficiale rimaneggiato con frammenti di ceramiche romane e del bronzo. Nella parete nord-ovest della grotta, in un anfratto, si rinvenne una piccola tomba a grotticella naturale, contenente sei o sette individui, tra cui una donna e un bambino. Il corredo era caratterizzato da vasi dipinti e d'impasto, macine e pestelli ricoperti di ocra rossa, ornamenti realizzati con conchiglie o ossa animali, vi erano poi resti di offerte funebri a base di carne. Vi era una seconda cavità, vicina a questa appena descritta, che fu completamente saccheggiata, contenente qualche frammento osseo e materiali di vario tipo. In età neolitica dunque la grotta delle Felci aveva valenze di tipo cultuale, fungeva da santuario in cui la comunità svolgeva i propri culti, in cui avvenivano sacrifici e sepolture. L'esistenza di pratiche cerimoniali ci è confermata da vari elementi, come due olle d'impasto grossolano deposte capovolte all'interno dell'anfratto funerario e l'abbondono delle macine e pestelli usati nell'ocra rossa. Tracce di ocra rossa erano pure presenti sul suolo della grotta, formanti una larga macchia, presente pure il pestello utilizzato per la sua triturazione. Questa grotta "magica", acquista un valore pure simbolico per la presenza di alcuni ciottoli, sui quali sono dipinte con ocra rossa delle raffigurazioni schematiche. Questi ciottoli sono fuori contesto, essendo stati scoperti fra il materiale rimaneggiato; sono in ogni caso attribuibili a livelli neolitici, in base alle caratteristiche incrostazioni presenti su alcuni di essi. Cinque sono in calcare bianco locale, tre di essi conservano poche tracce di pittura, gli altri due riproducono disegni di carattere antropomorfo, l'uno richiama l'immagine di un uomo, l'altro di una donna; un sesto ciottolo è invece di arenaria, anch'esso caratterizzato da una figurazione di tipo antropomorfo. Evidente la somiglianza tra i ciottoli dipinti di grotta delle Felci ed esemplari simili che provengono da giacimenti italiani pre-neolitici che richiamano la produzione artistica tipica del giacimento epipaleolitico di Mas d'Azil, nei Pirenei, da cui viene il nome di stile aziliano dato a questi ciottoli, presenti pure nella grotta delle Arene Candide in Liguria, nella grotta della Madonna a Praja a Mare e nella grotta della Serratura nel Cilento, ricoprendo così un vasto quadro cronologico.

Dalla preistoria all'età romana.