C’est à Suzanne de Saint-Mathurin que l’on doit la découverte du bison au plafond de la cave Taillebourg. Jusqu’à cette découverte, elle associait les blocs ornés qu’elle avait relevés à un « art sur bloc » (se référant au site du Roc de Sers en Charente donc elle connaissait bien la frise sculptée sur blocs). Or le bison de la cave de Taillebourg va lui permettre de supposer la présence, avant l’effondrement, d’un plafond entièrement sculpté, gravé et peint, dont l’ensemble de blocs qu’elle a repéré donne l’envergure. Leur répartition lui permet de constater une organisation des sujets par registre et une forte présence du thème du bison.

La cave Taillebourg, dont la morphologie peut faire croire à un départ de grotte, attira la première l’attention. Remplis jusqu’à son toit, excepté un petit couloir butant très vite sur la paroi, le premier fouilleur fit une tranchée dans l’axe de cette petite galerie, puis étendit la fouille lorsqu’il découvrit les éléments d’un foyer. La fouille plus exhaustive de l’abri est reprise par la suite et permet de dégager le plafond et d’atteindre le fond de la cave. Malheureusement un énorme fragment du plafond portant des vestiges de sculptures empêchera d’étendre la fouille vers la rivière.

Les premières pièces d’art mobilier et de parure ont été mises au jour par Lucien Rousseau. Elles comptaient essentiellement des dents et des coquilles perforées ainsi qu’un petit bloc portant des traces de sculpture (triangle féminin ?). Cette première série fut complétée par les découvertes de Suzanne de Saint-Mathurin dans lesquelles figurent plusieurs petites rondes-bosses, un ensemble original de métatarses d’antilope Saïga perforés et gravés, ainsi qu’une série de perles en ivoire fossile de mammouth, de coquilles et dents perforées et encochées.

Les blocs sont très nombreux, de l’ordre d’un millier. Ils sont actuellement conservés au Musée d’Archéologie nationale de Saint-Germain-en-Laye, où déjà plusieurs raccords ont pu être réalisés donnant une image plus précise du plafond orné. Pour Suzanne de Saint-Mathurin, il s’agissait d’une « frise effondrée » (Sai,nt-Mathurin, 1951)) dont les sculptures se répartissaient sur trois rang étagés : « Nous devions nous rendre compte que trois rangées de sculptures avaient existé à l’origine mais la troisième était très dégradée (Saint-Mathurin, 1951) ». Les blocs retrouvés dans le gisement sont associés aux couches d’occupation humaine ou hors de celles-ci ; leur position dans la stratigraphie aide à définir leur origine. En effet, ils sont pour l’essentiel tombés naturellement lors de l’effondrement, mais certains résultent d’interventions humaines (retailles) au moment de l’occupation.

Le matériel découvert cave Taillebourg est comparable à celui des niveaux inférieurs de l’abri Bourdois. Cependant les concentrations sont différentes selon les vestiges d’une zone à l’autre. La parure en ivoire, nommée stomach beads se retrouve par exemple concentrée dans la cave Taillebourg. A une faune dominée par le renne et le cheval s’ajouternt le chamois, le loup et l’ours.

L’outillage renseigne sur les particularismes de ce Magadalénien moyen régional, dit à sagaies de Lussac-Angles et à la technique de débitage lamellaire sur éclat.