С 1960 по 1975 год исследования на городище и некрополе вели А.Н. Щеглов, О.Д. Дашевская и А.С. Голенцов. В 1973 году экспедиция впервые провела раскопки на могильнике. Следующий этап работ, с 1984 по 1989 год, был еще более интенсивным: экспедиция изучала некрополь и южную часть памятника, а на восточной окраине началось исследование усадьбы № 2. За пять лет археологи изучили культурные напластования на трех раскопах общей площадью около 1000 м².
В 1990-е годы раскопки продолжились, но этому периоду суждено было стать одним из самых драматичных. В начале десятилетия могильник сильно пострадал от «черных копателей» – многие захоронения были разграблены. Несмотря на это, экспедиция продолжала работу вплоть до 1994 года.
После почти десятилетнего перерыва, в 2006 году, исследования Кульчука возобновились. Теперь в них участвовали не только профессиональные археологи из Донузлавской экспедиции Института Археологии Крыма РАН, но и студенты РГГУ (Москва), а также волонтеры со всей страны.
Уже в 2007 году на прилегающей территории провели геомагнитные исследования, которые помогли определить перспективные участки для раскопок. Этот метод применялся и в последующие годы – в 2009, 2014 и 2015 – что позволило сделать ряд важных открытий.
В 2014 году экспедиция расширила зону исследований, начав изучать село Марьино (Джан-Баба), расположенное в 15 км от Кульчука. Магнитометрия выявила здесь аномалии, указывающие на возможные древние сооружения. В 2015 году раскопки подтвердили эти догадки: был обнаружен уникальный T-образный склеп с захоронением, вошедший в топ-10 главных археологических находок года по версии журнала «Наука и жизнь».
Несмотря на финансовые трудности, в 2017 году экспедиция состоялась, а ее главной находкой стал античный алтарь. В 2018 году ученые обнаружили необычные для городища постройки, а в 2019-м сосредоточились на поисках северо-западного угла башни.
В 2020 году были заложены новые участки, уточнены планировки помещений и найден ценный экспозиционный материал.
