Au XIXe siècle plusieurs découvertes archéologiques ont été faites aux Petites-Dalles. Déjà sous le Premier Empire ou vers les années 1830 (les textes qui relatent ces faits ne sont pas d'accord quant à la date exacte), lors de la construction d'un corps de garde dans la vallée sur la commune de Saint-Martin-aux-Buneaux, on a signalé la découverte de restes de squelettes qui malheureusement n'ont pas été étudiés, ou alors il ne reste aucune trace de ces études.

Au début du mois de mai 1864, lors de travaux de terrassements on découvrit plusieurs tombes. Le curé de Sassetot fut prévenu qui alerta l'abbé Cochet, orfèvre en la matière à cette époque. Celui-ci vint dés le mois de juin 1864 et, grâce à des fonds débloqués par le Préfet, put étudier cette découverte.

Malheureusement le compte rendu de ces fouilles est imprécis quant à leur emplacement exact. Il est question d'un cimetière franc et plus précisément mérovingien (Ve au VIIIe siècles après J.-C.), mesurant 60 mètres sur 10 mètres, dans la vallée des Petites-Dalles, sur la commune de Saint-Martin-aux-Buneaux, cimetière "dont une partie a dû déjà tomber à la mer". Cette précision permet de situer cette découverte aux environs du parking actuel de la plage ou de l'extrémité du chemin Bellevue. 15 fosses contenant des squelettes sont identifiées dont 2 ou 3 correspondent à des sujets jeunes. Une fosse contient le squelette d'un enfant, cette dernière étant recouverte par une pierre plate polie. Ces fosses sont taillées dans la craie et orientées dans le sens de la vallée. Aux pieds de plusieurs de ces squelettes on trouve des vases, au total 8 poteries en terre noire.

Dans une tombe on trouve un scramasaxe en fer de 50 cm sur 5 cm (le scramasaxe est une épée à un seul tranchant) et dans une autre un scramasaxe coupé net en deux morceaux ; également des boucles et des couteaux de fer. Au pied d'une tombe on découvre la plus belle pièce : un éperon en bronze parfaitement conservé.

Dans une autre fouille, dont on n'a pas le détail, on a trouvé un fer de lance qui daterait du haut Moyen Age.