Серенск получил известность также как легендарное место гибели в 1110 году священномученика Кукши Печерского, в честь этого события на городище планируется возвести скит[3].
Первые раскопки на городище произвёл в 1898 году Н. И. Булычов. В 1965—1985 гг на городище работала Верхнеокская экспедиция Института археологии АН СССР под руководством Т. Н. Никольской, в 1986—1989, 1997—1998 гг. — археологическая экспедиция Калужского областного краеведческого музея под руководством Т. М. Хохловой.
Площадь городища составляет около 4 га, оно состоит из укреплённых мощными валами и рвами детинца и окольного города. К городу примыкали посады (общая площадь селищ более 25 га), и расположенные на противоположном берегу Серены слободы (на территории современного села Никольского).
Были найдены железоплавильные печи, горн, литейные формы с кириллическими надписями для изготовления полых украшений (колтов, бус, височных колец), мастерские по изготовлению стеклянных браслетов и колец — производились стеклянные украшения фиолетового цвета. Собран богатый материал: хозяйственные изделия из железа (ножи, замки, ключи, кресала, ножницы), украшения из бронзы, меди и серебра (височные кольца, перстни, браслеты, гривны), предметы вооружения (наконечники копий и стрел, булавы, фрагменты пластинчатых доспехов, боевые топоры, кованая личина — одна из редких находок такого типа на территории России, представляющая собой слепок с лица человека европеоидного типа), и т. д.
О торговых связях города говорят находки: шиферные пряслица с Волыни, новгородские янтарные изделия, киевская булава, кресты-энколпионы и литейные формочки для изготовления ювелирных изделий, гривны новгородского и киевского типа.
Найденные нательные крестики, энколпионы, иконки с изображением святого Георгия говорят о распространении христианства среди местного населения.