Sesudah memasuki goa, ada lowongan bercabang dua, satu ke timur dan satu ke barat sehingga denah menyerupai huruf ‘t’. Lorong yang membentang dari timur-barat itu berukuran panjang 13.5 meter, lebar 2.75 meter dan tinggi 2 meter.
Pada dinding utara dari lorong yang melintang kearah barat ada 7 buah ceruk, satu diantara dari 7 buah ceruk itu berhadapan dengan jalan masuk goa dan merupakan ceruk yang terbesar dengan tinggi 1,26 meter, kedalaman 1,35 meter, terletak 0.7 meter dari permukaan tanah.
Di dalamnya ada fragmen arca raksasa dan fragmen arca siwa. Pada kedua ujung lorong yang melintang ke arah timur-barat juga ada ceruk. Ceruk di ujung timur ada trilingga dan ceruk di ujung barat ada arca Ganesha.
Tahun 1950 sesudah Badan Purbakala Republik Indonesia membuka kantor seksi bangungan cabang Bali di Gianyar, di bawah pimpinan J. C. Krijgsman, penelitian terhadap peninggalan purbakala di Goa Gajah dapat perhatian secara Khusus.
Ini dibuktikan, tahun 1951 atau 1952 diadakan penggalian di pelataran depan mulut goa. Dari penggalian itu ditemukan pondasi kuno berbentuk persegi panjang, di mana dinding muka goa sebagai satu sisi panjangnya. Pada tahun itu ditemukan pula retakan pada langit-langit goa akibat dari akar-akar pohon kamboja yang tumbuh di atas tebing sebelah kanan mulut goa.
Sewaktu dilakukan pembersihan tanah dan akar dibagian barat goa ditemukan dua buah pecahan batu, pecahan pertama merupakan bagian atas kepala raksasa di atas lubang goa, pecahan kedua merupakan bagian berukir dari tembok sebelah timur. Disamping itu ditemukan sebuah pedang dari batu padas yang merupakan bagian dari arca raksasa di depan goa. [GPA]