Une semaine après la découverte du site, le 21 septembre 1940, l’abbé Henri Breuil se rendit à Lascaux pour une première visite et une authentification des figures de ce sanctuaire. Plusieurs préhistoriens l’accompagnaient, dont l’abbé Jean Bouyssonie, le Dr Cheynier et Denis Peyrony alors conservateur du Musée de Préhistoire des Eyzies. Le mois suivant, sous la direction de Breuil, les premiers travaux d’enregistrement photographique par Fernand Windels et de relevé des figures, par Maurice Thaon, furent engagés.

De nombreux objets mobiliers, en os, ou en silex, qui jonchaient le sol et les banquettes furent collectés suite aux incursions des inventeurs et aux visites faites par Léon Laval et Denis Peyrony.

Les travaux d’aménagement de la grotte pour son exploitation touristique s’achevèrent en 1948. Les premières fouilles, engagées par l’abbé Breuil et Séverin Blanc, ne commencèrent que l’année suivante. Dans cette première phase, seul le Puits fut investi dans l’espoir, sans doute, de découvrir une sépulture au pied de la scène de l’homme affronté au bison.