Археологически территория монастыря не обследовалась. В конце XIX в. Н. Ф. Арепьев, несколько лет подряд проводивший в этих местах летние месяцы, планировал провести раскопки «шведских могил» на земле крестьян деревни Заозерье и остатков монастыря на Чёрном озере и получил Открытый лист на раскопки (Арепьев, 1899. Л. 1—2, 4—5). Однако, по словам самого Н. Ф. Арепьева, «позднее получение разрешения на раскопки (в середине июля) и невозможность добыть рабочие руки в разгар деревенской страды заставили меня ограничиться весьма незначительными опытами, да и то, что сделано, могло быть произведено лишь благодаря сочувствию некоторых местных народных учителей, живо заинтересовавшихся нашим предприятием» (Арепьев, 1899. Л. 28). Раскопки пришлось ограничить исследованием «кургана» и нескольких «могил», а место Чернозерского монастыря было лишь осмотрено и сфотографировано (Рис. 1). Исследователь зафиксировал также небольшой каменный крест «из серого песчаника с изображением неясных знаков на одной из сторон, просто воткнутого в кучу мелких камней» (Арепьев, 1899. Л. 33), стоявший, как кажется, на западном берегу острова (Рис. 2).
Рис. 1. Место Чернозерского монастыря. Фото Н. Ф. Арепьева, 1899 г.
Рис. 2. Каменный крест на территории Чернозерского монастыря. Фото Н. Ф. Арепьева, 1899 г.
В картотеке А. А. Спицына — т.н. «корочках» — отмечена «находка витого браслета? на Щирском оз. В. Я. Толмачёвым» (Спицын, б/г. Л. 185). Браслет происходил, по всей видимости, из погребального памятника, точное местоположение которого, как и другие результаты раскопок, неизвестны.
Территория Никольского Чернозерского монастыря отмечена в Кадастре «Достопримечательные природные и историко-культурные объекты Псковской области» как археолого-исторический памятник, однако основанием для этого определения послужили данные только письменных источников (Кадастр, 1997. С. 147).
В 2010 г. в Лабораторию археологии, исторической социологии и культурного наследия им. Г. С. Лебедева СПбГУ поступила небольшая коллекция подъёмного материала с острова на Чёрном озере. Это первые вещественные материалы с территории монастыря, изученные археологами (Рис. 3—5).
Описываемая коллекция включает грубую неполивную керамику без орнамента (13 фрагментов стенок, 6 фрагментов донец и 7 фрагментов венчиков), а также 2 осколка поливного сосуда со штампованным орнаментом (от горлышка и стенки).
Четыре неполивных черепка представляют собой фрагменты стенок тонкостенного округлобокого горшка из беложгущейся глины; возможно, они происходят от одного сосуда.