В январе 2002 года участниками исследовательской группы, которую возглавил Николай Петрович Будаков, были проведены работы по георадиолокационному изучению структуры грунта под церковью Вознесения. Все работы проводились по благословению наместника Свято-Успенского монастыря игумена Гермогена. Возглавлял исследовательскую группу старший научный сотрудник Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн (ИЗМИРАН) кандидат физико-математических наук Павел Анатольевич Морозов.
Главной целью поиска было обследование внутренних помещений церкви и обнаружение места погребения схимонахини Пелагии.
Исследования проводились с помощью георадара «ГРОТ-7» и комплекта экранированных антенн. Георадар обеспечивает получение на жидкокристаллическом индикаторе регистрируемого геологического профиля, определение глубины и места залегания подземных неоднородностей и разнообразных объектов, в том числе кабелей, труб, фундаментов, уровней грунтовых вод и границ раздела геологических слоев.
Георадар предназначен для зондирования недр до глубины в несколько десятков метров, локализации в грунте с высокой точностью объектов и предметов искусственного и естественного происхождения, определения глу&ины и характера их залегания.
Принцип действия георадара основан на зондировании электромагнитными импульсами земной поверхности на различную глубину и восстановлении картины раздела сред с различной диэлектрической проницаемостью по отраженному сигналу.
Уже 25 февраля 2002 года П.А. Морозов дал заключение по результатам георадиолокационного обследования грунта под церковью Вознесения. В заключении говорится:
«Внутри помещений церкви обнаружен подземный объект, который по форме и размерам подобен известным погребениям XV–XVI века. Размеры объекта:
— длина (по внешним габаритам), около 1,7 метра;
— ширина (по внешним габаритам), около 0,7 метра;
— высота (по внешним габаритам), около 0,6 метра.
Объект представляет собой «нишу», по периметру ограниченную, ками внутренний объем заполнен песком. Верхняя часть объекта расположена на глубине примерно 1,3 метра. Слой грунта над объектом — наслоения мусора.
В других помещениях церкви обнаружены подземные воздуховоды отопительной системы. Воздуховоды расположены на глубине до 1 метра. Внутренний объем воздуховодов частично засыпан.
Рекомендации. В месте обнаруженного подземного объекта необходимо провести археологические исследования и экспертизу останков».
Для проверки результатов георадарного обследования было решено расчистить участок близ южной стены основного объема храма, напротив центрального оконного проема, где была обнаружена локальная аномалия, возможно, от гробницы схимонахини Пелагии. После очистки от мусора до уровня остатков пола XVIII века на месте аномалии открылась конструкция из белокаменных блоков, очевидно, отмечавшая место могилы. Для обеспечения ее сохранности вплоть до начала квалифицированного освидетельствования, конструкция была вновь засыпана грунтом.