Săpăturile efectuate în jurul bisericii de la 1648 şi în interiorul ei, în scurte campanii în anii 1971, 1972, 1973, au dus la descoperirea fundaţiilor unui edificiu anterior. Fundaţia este din bolovani de piatră legaţi cu mortar relativ slab, de culoare gălbuie alăturată funadaţiei bisericii de la 1648. Din dispunerea fundaţiilor descoperite se conturează un plan triconc avand faţă de cel al bisericii actuale absida estică mai alungită iar cele laterale situate puţin mai la vest. Vechile fundaţii nu au fost descoperite în dreptul pridvorului ceea ce ar fi dovada că limita vestică ar corespunde cu limita vestică a pronaosului actual. În aceste condiţii, materialul arheologic descoperit demonstrează ca fundaţiile sunt anteriore bisericii de la 1648, posibil să fie din sec. XV, dar nu se poate garanta că ar fi de la 7013 (1504-1505), asa cum arată pisania de la Igoiu şi Baia de Fier. Potrivit acestei pisanii, de fapt două inscripţii ale unei biserici având acelaşi hram cu cea a mănăstirii Polovragi, ctitoria de la 1648 ar fi fost precedată de o alta datând din 1504-1505, aparţinând fraţilor Radu Comis şi Petru Spătar, fii lui Danciul Zamora. Trebuie remarcat că în nici unul din sondaje în care a apărut vechea fundaţie nu se observă urmele unei demolări a ei. În aceste condiţii se poate presupune că fundaţia reprezintă începuturile unei biserici neterminate.
Biserica ridicată la 1648 se suprapune pe laturile de nord şi de sud vechii fundaţii, cu care are un traseu apropiat. Fundaţiile zidului dintre naos şi pronaos şi ale zidului vestic al pronaosului se află pe fundaţiile anterioare. În raport cu vechile fundaţii, biserica actuală se află puţin mai la sud (20-40cm). În naos şi pronaos deasupra nivelului de construcţie se succed două straturi de pământ alternând cu două straturi de moloz. Ele pot fi puse în legătură cu cu cele două etape de construcţie a bisericii ridicată la mijl. sec. XVII, reparată şi transformată la sf. sec. XVII-încep. sec. XVIII.