La fouille archéologique est localisée au lieu-dit La Loge Cognet sur la commune de Fay-aux-Loges (45). Dès la phase de décapage, la première surprise fut la découverte d'un fossé protohistorique orienté nord-sud avec un retour d'angle vers l'est. Le comblement de ce fossé est très homogène et ne porte pas la trace d'une palissade. Par ailleurs, le fossé est-ouest s'interrompt une trentaine de mètres après le retour d'angle. Aucune continuité n'a été mise en évidence malgré les tests mécaniques. Quelques trous de poreaux pourraient être mis en relation avec ce fossé, mais la rareté du mobilier associé ne permet pas de l'affirmer. L'interprétation de cette structure est délicate, d'autant plus qu'elle ne semble pas être liée aux quelques autres structures de même période qui ont été vues sur le site. Cependant, malgré la rareté du mobilier, il est possible de dater le comblement de ce fossé du milieu du premier siècle avant notre ère.
L'occupation médiévale a été confirmée, mais, contrairement à ce qui était attendu, l'emprise de la fouille concernée uniquement des structures situées à la périphérie d'une occupation plus importante qui n’a pas été localisée mais se trouve vraisemblablement entre la limite sud de la fouille et l'orée de la forêt. Les structures fouillées révèlent l'utilisation de poteries fabriquées dans l'atelier qui a été identifié lors de la première phase de diagnostic mais semblent appartenir à une structure d'agricole plutôt qu'à un atelier de production céramique. L'espace est divisé par quelques fossés de parcellaires. L'un de ces derniers qui traverse la fouille de nord en sud a été utilisée pour limiter les zones 1,2 et 3. Trois bâtiments ont été mis au jour. Le plus au nord avait été trouvé lors de la phase de diagnostic (Str 3-1). Il est très arasé, une seule couche de moellons se trouve encore partiellement conservée dans les tranchées de fondation. La structure est très mal conservée, notamment parce qu'elle est recoupée par les ornières d'un chemin médiéval ou moderne. Celui-ci recoupe aussi la structure Str2-2. Cette dernière est de plan quadrangulaire, le mur ouest est fondé sur solin de pierres. Les murs nord et sud sont fondés sur moellons calcaires sur leur quart occidental, le reste de la fondation semble avoir accueilli une sablière basse. La face orientale est « fermée ». par une série de trous de poteaux qui formaient vraisemblablement une simple barrière. II s'agit peut être d'un abri pour des animaux d'élevage. Le bâtiment situé le plus au sud est composé d'un mur orienté est-ouest auquel est accolé un mur en abside qui s'étend vers le nord. Il s'agit probablement du soubassement d'un four de boulangerie. En effet, ces derniers étaient généralement dissociés des structures d'habitation afin d'éviter les risques d'incendie. Le mobilier associé à ces structures fournit une datation des XVe et XVIe siècles. Ces bâtiments sont perturbés par des traces de circulation, essentiellement des ornières, qui sont orientées nord-sud. Elles sont interprétées comme associées à l'exploitation d'argile qui semble être à l'origine de l'existence de la mare qui se trouve à la limite sud de la fouille. Leur datation est délicate, mais ils peuvent être associés à une fabrique de tuiles qui est attestée au XVIIIe siècle et se trouverait à quelques centaines de mètres au nord de la fouille.