През юни и юли 2024 г. Национален исторически музей реализира втора част на проект IN SITU FRESCO: Археологически проучвания на Кокалянски Урвич, финансиран от Столична община – Програма "Култура". Наред със заложените и реализирани дейности по почистване, социализация, беседи с ученици и изработка на рекламни материали, са изпълнени и редовни археологически проучвания на Църква №2 в Цитаделата на Кокалянски Урвич.

При провеждането на археологическите разкопки е установено, че Църква №2 е построена като част от архитектурния ансамбъл на Цитаделата. От юг тя е свързана с крепостната стена и близките жилищни помещения посредством врата с една ос, разположена почти централно между двата прозореца на южната фасада. При проучването на Църква № 2 са документирани нови седем гроба, с които общият брой на проучените гробове от некропола на Църква №2 през 2024 година става единайсет. Запазена е и обединена номерацията на всички гробове до момента, всички гробове са проучени и документирани според изискванията на ЗКН на Република България, а костните останки се анализират от доц. д-р Виктория Русева от ИЕМПАМ-БАН.

Гроб №7 заема западната и централна част на южния дял от плочника на наоса, като е маркиран чрез подредба на тухли от самия плочник с формата на арка, чиято отворена част гледа на изток. Костните останки на мъж между 45 и 55 години са положени в ковчег на 0.70 м дълбочина от плочника 

Гроб №9 е разкрит в нартекса на храма от север на каменния плочник. На дълбочина от 1.10 м се попадна на силно изтлели човешки останки. Спрямо нивото на тяхната запазеност, се установи, че покойникът е положен в анатомичен порядък и е с приблизителна възраст между 18 и 25 години. В гроба е открит сребърен пръстен с обков от злато и изображение на двуглав орел върху плочката. Пръстенът е с изключително богато декорирана халка и кант около централното изображение, като в стиловия символизъм на паметника е имплементирана и шест лъча розета върху двете страни на халката.

Гроб №11 е разкрит до южното рамо на храма. Той представлява единични останки от зидан гроб, долепен до фундаментите на Църква №2 и стигащ във височина до основата на суперструкцията. Липсва запазен размер на гробната камера, но се откриват следи от бял хоросан, чрез който зиданият гроб е бил долепен до субструкцията на сградата. Гробът е на малко дете между две и половина и тригодишна възраст. Детският гроб съдържа интересен набор от паметници – общо 5 броя. От горе надолу, спрямо нивото на регистриране, са, както следва: Над нивото на хоросановата мазилка – фрагментиран керамичен съд; над нивото на черепа, от юг – масивна сребърна игла с топче; от север над черепа, сребърна перпендула с ажурна сфера; на 0.03 м по-ниско – сребърна с позлата масивна перпендула с формата на лунула и релефно изработена хоризонтална осморка; Под мандибулата – ажурен сребърен наушник.

Всички открити предмети се отнасят към периода на Второто българско царство.

Църква №2 възниква още в края или през втората половина на ХІІІ век като част от единен ансамбъл от жилищна, религиозна и представителна архитектура в затворен комплекс със сериозна фортификационна система на площ от 1100 кв. м. През 70-те или 80-те години на XIV век Църква №2 е преустроена като църква гробница, поместила под своите настилки тленните останки на трима души. Впоследствие около църквата са положени поне още осем човека, но техните гробове нямат пряка архитектурна връзка с храма.