Le diagnostic mené sur la parcelle du Château a permis l'ouverture de 57 tranchées représentant une surface de 25 932 m², soit 8,5% de l'emprise des 30 hectares. Les découvertes archéologiques sont nombreuses et pour la plupart bien conservées. Quelques pièces lithiques témoignent d'une présence néolithique à proximité immédiate de la parcelle. Au centre du terrain, un départ d'enclos et quelques fosses en creux correspondent à une occupation agro-pastorale datées de la fin de La Tène et du début de l'Antiquité. Les vestiges d'un habitat médiéval ont été identifiés. La présence de trous de poteaux et de silos, d'une structure de combustion, de fonds de cabane et de sépultures attestent, sans équivoque, d'une occupation domestique. Ces vestiges sont localisés le long de la rue Gabriel Péri, axe de circulation principal du village, dans la partie ouest de l'emprise. La présence de sépultures et de mobilier céramique permet d'établir une première fréquentation du site à l'époque carolingienne, soit entre la fin du VIIe et le IXe siècle. L'habitat domestique ne se développe véritablement qu'au XIe siècle, avec une pleine occupation au XIIe siècle ap. J.-C. Ces vestiges font écho à ceux découverts lors de deux opérations de diagnostic menées au centre du village dans les fermes Lecomte et Bauche. Ces interventions avaient révélé plusieurs structures datées entre la seconde moitié du XIe et le XIIe. Ces résultats témoignent de la dynamique de développement du village de Marly-la-Ville à cette période. Au cours des XIIIe et XIVe siècles, la parcelle du Château reste fréquentée. L'habitat rural perdure et plusieurs fragments de mobilier céramique témoignent d'activités domestiques ordinaires. Les découvertes effectuées renseignent également sur l'histoire moderne du village. La parcelle sur laquelle s'implante la château moderne s'inscrit à l'est et au sud de la trame urbaine du bourg médiéval, signalant ainsi sa position dominante symbolique et sociale. Toutes les tranchées du diagnostic se sont avérées positives en vestiges archéologiques et révèlent un ensemble architectural complet comprenant les vestiges du château, de ses communs et de l'ensemble de son jardin. Les fondations du château correspondent au corps de logis central et aux deux ailes latérales. Divers remblais de démolition témoignent du démantèlement des élévations à la période postrévolutionnaire. Des espaces comblés par des gravats de démolition indiquent la présence de caves. La fouille par sondage d'une portion de cellier révèle le potentiel de conservation exceptionnel des maçonneries enterrées. Les vestiges découverts couvrent une période allant du milieu du XVIIe siècle jusqu'à la fin du XVIIIe siècle, quelques lots de céramique attestant également d'une occupation aux XIXe et XXe siècles. Le diagnostic de la parcelle a également permis la mise au jour d'un ensemble exceptionnel de fosses de plantation, correspondant aux vestiges du jardin à la française du château. le premier constat est celui de la diversité de ces fosses. même si la typologie générale reste "classique", la multiplicité des gabarits, la variété des modèles et l'organisation des alignements soulèvent de nombreuses questions et interprétations. Plusieurs zones de fosses très rapprochées suggèrent l'installation d'une pépinière destinées à la production de plants pour le jardin. Au sud-est, les vestiges de murs pour espaliers évoquent la présence d'un jardin potager. Deux bassins et plusieurs canalisations hydrauliques en terre cuite ont également été mis au jour. Tous ces éléments témoignent d'un j ardin moderne avec une composition paysagère parfaitement maîtrisée.