По мере сооружения рядом с монастырем большого собора Св. Владимира и планировки подходов к нему монастырские раскопки приобретают более целенаправленный характер, и ими уже руководят представители высшего духовенства. Целью раскопок становится отыскание «христианских древностей», которые предполагалось сосредоточить в «христианском музее» поблизости от собора.

С 1876 г. общий надзор за монастырскими раскопками осуществляется Одесским обществом истории и древностей. Из переписки президента общества Н. Мурзакевича с архимандритами и игуменами монастыря, а также из других документов видно, что в 70—80-х гг. расхищение памятников происходило в невиданных ранее масштабах. В нем участвовали не только монахи, но и строители собора, солдаты соседней с городищем воинской части и просто случайные лица, совершавшие пиратские набеги на Херсонес. Обеспокоенное этим «потоком и разграблением», монастырское начальство предписывало после общей молитвы перед началом работ чтение инструкции о бережном обращении с памятниками. Чтобы затруднить доступ на городище «любителям» древностей, предполагалось уничтожение тропинок со стороны моря.

К 1881 г. монастырские археологи открыли главную улицу, ведущую от сооружавшегося Владимирского собора на восток, к морскому берегу. Впервые на свет появилась часть города с фундаментами зданий и даже постаментами исчезнувших еще в древности статуй. Это увеличило интерес к Херсонесу со стороны столичных ученых и вызвало специальный царский рескрипт о сохранении руин христианского Херсонеса и поручении раскопок Императорской Археологической комиссии (1887). Высокопоставленные члены этой комиссии наезжали в Севастополь в качестве гостей и ревизоров, сами же раскопки были поручены местному жителю Карлу Казимировичу Косцюшко-Валюжиничу.Косцюшко-Валюжинич (1847—1907), могилевский дворянин польского происхождения, в истории раскопок Херсонеса занимает совершенно исключительное место. До того, как возглавить раскопки Херсонеса, он перепробовал много профессий, в том числе был редактором «Севастопольского листка». В какой-то мере его можно сравнить со Шлиманом. Он был самоучкой, фанатиком археологии, обладал исключительной энергией и настойчивостью. Но у Косцюшко-Валюжинича не было миллионов Шлимана и его коммерческих дарований. Археологическая комиссия отпускала очень ограниченные суммы, в начале его деятельности — всего 2 тысячи рублей в год. На эти деньги надо было оплачивать рабочих, сторожа, вывозить раскопанную землю, отправлять находки в Петербург.

Монастырское начальство обвиняло Косцюшко-Валюжинича в том, что, «будучи лицом инославного происхождения», он умышленно оскверняет христианские погребения.

Подобно тому, как Винкельман принял католичество, чтобы попасть в Рим, Косцюшко-Валюжинич, чтобы продолжать раскопки Херсонеса, перешел в православие. Но это мало что изменило. Жалобы монастырского начальства на его действия продолжались. И они могли бы иметь неожиданные последствия (во главе принимавшего жалобы Синода в те годы стоял К.П. Победоносцев), если бы не поддержка, какой пользовался археолог со стороны сановных членов Императорской археологической комиссии в Петербурге. Им удалось убедить царя, что раскопки Херсонеса — это слава империи и его царствования. В дневнике Николая II мы можем прочесть слова «милейший Валю…». Полного имени археолога царь никак не мог запомнить.

В письмах к своим покровителям Косцюшко-Валюжинич умело отводил обвинения монастырского начальства и разоблачал его интриги. Но Петербург был далек, а монахи рядом. Они делали все, чтобы отстранить Коснюшко-Валюжинича от раскопок. В минуту отчаяния Карл Казимирович писал: «Я так предан делу расследования Херсонеса и, как фанатик, так далеко зашел, что возврата нет. Для меня расстаться с Херсонесом все равно, что расстаться с жизнью».

Косцюшко-Валюжиничу приходилось не только отражать нападки духовенства, но и вести острый научный спор с просвещенным знатоком херсонесских древностей Александром Львовичем Бертье-Делагардом. Последний, так же как и Косцюшко-Валюжинич, не был профессиональным ученым, но профессия военного инженера делала его мнение об архитектурных памятниках весьма авторитетным. В 1886 г., т. е. за два года до начала раскопок Косцюшко-Валюжинича, Бертье-Делагард издал труд о руинах античного Херсонеса и пещерных городах Крыма. Дополненный материалами археологических раскопок, он был переиздан в 1893 г. под названием «Древности Южной России. Раскопки Херсонеса».

Бертье-Делагард поставил своей целью опровергнуть господствующее мнение о былом великолепии развалин Херсонеса и о варварском их разрушении жителями Севастополя. По мнению исследователя, византийский Херсонес задолго до строительства Севастополя был жалким и убогим поселением, не заслуживавшим того восхищения, с каким Мартин Броневский описывал его руины. Что касается античного Херсонеса, то он, как полагал Бертье-Делагард, находился не подвизантийским городом на берегу Карантинной бухты, а совсем в другом месте — в окрестностях Казачьей бухты.

К. Косцюшко-Валюжинич

Выводы эти встретили поддержку со стороны компетентного знатока античных памятников академика Н.П. Кондакова (1844—1925), что ставило Косцюшко-Валюжиннча в весьма затруднительное положение. Рассказывая монастырскому начальству, что он под христианским Херсонесом ищет языческий город, Косцюшко-Валюжинич не имел поддержки со стороны научных авторитетов. Правда, уже А.С. Уваров отыскал в базиликах византийского времени обломки античной эпохи. Но кто мог поручиться, что они всегда находились на этом месте, а не были привезены морем из Казачьей бухты в период строительства храма? К.К. Косцюшко-Валюжинич не мог представить в пользу своего мнения убедительных доказательств.

Эти доказательства появились лишь в 1899 г. В нескольких шагах от монастырской калитки на свет вышли монументальные ворота V в. до н.э., а справа и слева от них — стены великолепной кладки. Не меньшей неожиданностью было то, что в стене близ ворот оказалась ниша, прикрытая плитой. Когда удалили окрашенную охрой глину и плита отпала, взору предстали погребальные урны, золотые украшения поразительной сохранности.

В своем письме от 12 марта 1899 г. в Императорскую археологическую комиссию Косцюшко-Валюжинич писал: «Много столетий топтали это место своими ногами жившие здесь византийцы и татары, и, наконец, сотни тысяч богомольцев, туристов и ученых, не подозревавших, что под ними погребена целая маленькая Троя с нетронутыми гробницами ее знаменитых граждан».

Среди тех, кто одним из первых увидел открытые Косцюшко-Валюжиничем ворота и стены, был его главный соперник и оппонент Бертье-Делагард. Как настоящий ученый, он отказался от своего ошибочного мнения и признал, что по характеру кладки ворота и стены принадлежат греческому городу V—IV вв. до н.э. А это означало, что город, основанный гераклейцами в V в. до н.э., находился на том же месте, где византийский Херсонес (Корсунь по русским летописям).

Последовали и официальные признания. Скромный археолог сразу стал знаменитостью. Археологическая комиссия, наконец, удостоила его избрания в свои члены-корреспонденты. Царь повелел увеличить бюджет раскопок на 2 тысячи рублей. По этому поводу из Археологической комиссии пришла телеграмма: «Ура! Ура! Ура! Милейший Косцюшко-Валюжинич, беспредельно радуемся беспримерному счастью».