Büyük bir olasılıkla 15. yüzyılda tahrip olan Fener, Patara Liman Koyu’nun güneybatı ucundaki bir kayalığın üzerinde yükselmekteydi. Yıkıntısı, 2004-2005 yıllarında devasa bir kum tepesinin altından zorlu bir kazıyla ortaya çıkarılmıştır. Yerel kireç taşından 2500’ün üzerinde yapı bloğu kaldırılmış ve hemen yakınındaki alanda tasnif edilmiştir. Yapılan analizler ve 3D taramalar eşliğinde gerçeklesen dijital rekonstrüksiyon çalışmaları hemen hemen tüm yapı elemanlarının, zarar görmüş halde de olsa, günümüze kadar ulaştığını ortaya koymuştur. Bu haliyle de Patara Deniz Feneri türünün, antik dönemden günümüze neredeyse eksiksiz bir şekilde ulaşabilmiş tek örneğidir.

Patara Deniz Feneri bir seferde planlanıp inşa edilmiş, yani ayağa dikildikten sonra tespit edilebilen hiçbir mimari değişikliğe uğramamıştır. Ortasındaki kayalığı saran iki basamaklı bir podyum ve bunun ortasında yükselen silindirik bir kuleden meydana gelir. Kule; iç içe geçmiş, aralarında spiral döngülü bir merdivenin yukarıya geçit verdiği, çoğu polygonal kireç taşı bloktan örülü iki silindirden oluşmaktadır. Kuzeyde yer alan bir kapıdan girilir ve en üst bölümü kemerli pencerelere sahip kubbeli bir mekâna sahiptir. Bu mekân fenerin ışığını veren ateşin yakıldığı yer olmalıdır.

Biri tanesi fener kulesinin üst seviyesinde durmuş olan ve altın kaplı bronz harflerle oluşturulmuş anıtsal, diğeri de doğu cepheye yerleştirilen bir heykel altlığının üzerinde olmak üzere iki adet yazıt gün yüzüne çıkarılmıştır. Bu yazıtlardan edindiğimiz bilgiler ışığında Patara Deniz Fenerinin İmparator Nero tarafından denizcilerin ve deniz yolcularının selameti için MS 64/65 yıllarında yaptırıldığını öğreniriz.

Kazılarda ele geçen seramik ve sikke buluntuları, MÖ 2. yüzyıldan MS 13. yüzyıla kadar uzanan bir kronolojik skalayı yansıtırlar. Buluntular arasında küçük fragmanlar halinde anıtsal fener yazısının, bronzdan dökülen ve altınla kaplanan harfleri de ele geçmiştir. Piri Reis’in bir haritasında da işaretlenen Patara Deniz Fenerinin yeniden ayağa kaldırılma çalışmaları sürmektedir.