Östergötlands länsmuseum utförde periodvis under sommaren, hösten och vintern 1998 en arkeologisk förundersökning i samband med schaktning för nedläggning av VA-ledning och installation av en toalett i Lönsås kyrka. VA-schaktets längd uppgick till ca 40 m och det öppnades i den västra kyrkogårdsgången. Schaktet placerades från den södra kyrkväggen och fortsatte i grusgången åt väster, förbi kyrkogårdsmuren, och vidare till avsedd plats för en avloppstank vid bilparkeringen. Inne i kyrkan öppnades ett mindre schakt, längs den södra kyrkväggen, för installation av en toalett. VA-ledningen kom att tunnlas under den södra kyrkgrunden.

I samband med schaktningsarbetena framkom ett flertalet intakta skelettgravar. Samtliga ben in situ återbegravdes på respektive gravplats. Invid den södra kyrkväggen fanns flera större depåer/samlingar av skelettdelar. I anslutning till dessa, ca 0,60 m ut från kyrkväggen och på ett djup av 1,20 m under marknivån, framkom en relieftavla. Relieftavlan är tolkad som en s k paxtavla och motivet föreställer Kristi korsfästelse. Den är daterad till åren kring 1300. På tavlan finns runor och latinska bokstäver inristade. I skrivande stund det den enda bevarade i Sverige.

Inne i kyrkan, på platsen för toaletten, framkom vid schaktningen en intakt grav. Skelettdelarna tillhörde en man. På mannens lårben låg två kranier, ett mans- och ett kvinnokranium. I samband med toalettinstallationen utfördes även en murverksdokumentation av toalettutrymmets västra vägg. I övrigt framkom murar i schakten längs den södra kyrkväggen. De var uppbyggda av natursten som murats med kalkbruk. De har troligen utgjort grunderna till ett vapenhus eller den södra korsarmen. I samband med förundersökningen påträffades även kistspik, knappnålar, yngre rödgods och fajans.