Η θέση του αρχαίου δήμου του Θορικού βρισκόταν στο λόφο Βελατούρι στην άκρη της πεδιάδας του σύγχρονου Θορικού, κοντά στη θάλασσα. Μεταξύ των παλαιότερων αρχαίων δήμων της Αττικής, ο Θορικός ήταν ένας από τους 12 οικισμούς (κομάι) που, σύμφωνα με την παράδοση, συμμετείχαν στην πολιτική ενοποίηση της Αθήνας υπό τον Θησέα. Λόγω της εγγύτητάς του στα ορυχεία του Λαυρίου, ο Θορικός ήταν το εξορυκτικό κέντρο της περιοχής Λαυρεωτικών. Ο χώρος κατοικήθηκε από τη Νεολιθική εποχή (περίπου 4500 π.Χ.) και χωρίς διακοπή μέχρι τον 1ο αιώνα π.Χ.
Οι ανασκαφές έφεραν στο φως μέρος του προϊστορικού οικισμού, καθώς και ένα εκτεταμένο μέρος του ιστορικού δήμου, δηλαδή κατοικημένες συνοικίες, νεκροταφεία, το θέατρο και τη λεγόμενη «βιομηχανική συνοικία», μαζί με τα αρχαία ορυχεία. Αξίζει να σημειωθεί ότι η εξόρυξη ορυχείων στο Θορικό χρονολογείται γύρω στο 3000 π.Χ. Μετά την εξάντληση των ορυχείων του Λαυρίου και την καταστροφή του Θορικού από τον Ρωμαίο στρατηγό Σούλα το 86 π.Χ. η περιοχή εγκαταλείφθηκε προσωρινά. Επανεντοπίστηκε κατά τη ρωμαϊκή περίοδο μέχρι τον 6ο αιώνα μ.Χ., όταν η ύπαιθρο της Αττικής εγκαταλείφθηκε λόγω των σλαβικών εισβολών.
Η αρχαιολογική έρευνα στην περιοχή ξεκίνησε από την Εταιρεία Ντελετάντι στις αρχές του 19ου αιώνα. Το 1886 η Αμερικανική Σχολή Κλασικών Σπουδών πραγματοποίησε εδώ την πρώτη της ανασκαφή στην Ελλάδα και ακολούθησε το 1893-94 από την Αρχαιολογική Εταιρεία Αθηνών. Αλλά με τον Θορικό έχει συσχετίσει κυρίως την ιστορία του με το Βελγικό Σχολείο στην Αθήνα. Το 1963 ξεκίνησε την αρχαιολογική εξερεύνηση στον χώρο που θα διαρκούσε για δεκαετίες, με επίκεντρο την οχυρωμένη ακρόπολη, το θέατρο, τα ορυχεία και τα μεταλλεύματα του 5ου και 4ου αιώνα π.Χ.
Τα σημαντικότερα μνημεία και αρχιτεκτονικά κατάλοιπα του αρχαιολογικού χώρου είναι:
Το θέατρο: Μοναδικό λόγω του σχήματος του που περιλαμβάνει μια επιμήκη διάταξη με οβάλ ορχήστρα, χτίστηκε στα τέλη του 6ου αιώνα π.Χ. και είναι το αρχαιότερο που έχει βρεθεί μέχρι στιγμής στην Ελλάδα. Το θέατρο ανασκάφηκε από την Αμερικανική Σχολή Κλασικών Σπουδών το 1886.
Τα ορυχεία: Η αρχαία πόλη του Θορικού είναι μέρος αυτής της επικράτειας, που χαρακτηρίζεται βαθιά από την παρουσία πλούσιας μεταλλικής κατάθεσης (Μόλυβδος / Ασήμι/ Χαλκός). Ο λόφος Βελατούρι έχει τρία γνωστά υπόγεια μεταλλεία: το ορυχείο του Θεάτρου (ορυχείο αρ. 3) και το ορυχείο της Ακρόπολης (ορυχείο αρ. 6) που συνδέονται με εισόδους στο λατομείο (ορυχείο αρ. 4) στη νότια πλευρά και το Sheepfold Ορυχείο (ορυχείο αρ. 7) που βρίσκεται στους πρόποδες της βόρειας πλευράς. Μερικά από αυτά τα εξορυκτικά έργα συνδέονται με άξονες στην πλαγιά, οι οποίοι χρησιμοποιήθηκαν για εξαερισμό και εξαγωγή. Άλλοι ιστότοποι (ορυχεία αρ. 1, 2, 5) αντιστοιχούν εκ των προτέρων σε άλλες έρευνες εξόρυξης. Τα ορυχεία Βελατούρι έχουν ελεγχθεί από το 2013, καταγράφοντας αρκετές περιόδους. Το ορυχείο της Ακρόπολης είναι ένας σημαντικός ιστότοπος στο γενικό πλαίσιο του Λαυρίου με γνωστή έκταση περίπου 5 χλμ. στοά. Η αρχιτεκτονική των στοών, τα ίχνη στους τοίχους και τα ευρήματα από αυτά τα ορυχεία (κεραμική, λαμπτήρες) χρονολογούνται κυρίως σε τρεις διαφορετικές περιόδους: Τελική Νεολιθική / Πρώιμη Εποχή του Χαλκού, το δεύτερο μισό του 4ου αιώνα π.Χ. και το 19ο και 20ο αιώνες μ.Χ.
Ορυχείο Νούμερο 6: Το 6 έχει επίσης αποδείξει την εκμετάλλευση των μεταλλευτικών πόρων κατά την Ύστερη Ρωμαϊκή περίοδο, ιδιαίτερα τον 6ο και 7ο αιώνα μ.Χ. Αυτή η φάση της ύστερης αρχαιότητας / βυζαντινής περιόδου είδε μια γενίκευση των τεχνολογιών πυρόσβεσης, που αποδεικνύεται και σε πολλά άλλα ορυχεία του Λαυρίου (www.thorikos.be από τον Denis Morin).
Οι γεωλογικοί χώροι ενδιαφέροντος: Ο λόφος Βελατούρι απεικονίζει τέλεια την τεκτονοστρωματογραφία της περιοχής του Λαυρίου από τη βάση, αποτελούμενη από το μυλωνικό ανώτερο μάρμαρο της LTU, μέχρι την κορυφή που αποτελείται από το σχιστόλιθο του Λαυρίου της MTU, οι οποίες διαχωρίζονται από ένα χαμηλής κλίσης κανονικό ρήγμα αποκόλλησης (WCDS) και απαντώνται Pb-Zn-Ag μεταλλοφορίες φλεβικού και λατυποπαγούς τύπου. Αυτή η γεωλογική επισκόπηση παρέχει ένα πραγματικό πανόραμα σε σχέση με την τρέχουσα γεωεπιστημονική πρόοδο της γεωλογικής διάθρωσης της τεκτονοστρωματογραφίας των ενοτήτων της περιοχής Βελατούρι και των σχέσεων τους με την γένεση των Pb-Zn-Ag μεταλλοφοριών (www.thorikos.be από τον Christophe Scheffer, Παναγιώτης Βουδούρης, Alexandre Tarantola, Olivier Vanderhaeghe και Adonis Photiades).
«Βιομηχανικός Οικισμός»: Ο πυρήνας του αρχαίου οικισμού του Θορικού βρισκόταν στη δυτική πλαγιά του λόφου Βελατούρι. Οι ανασκαφές αποκάλυψαν την εικόνα μιας πυκνοκατοικημένης και ακμάζουσας πόλης του 5ου και 4ου αιώνα π.Χ., με ιδιωτικά σπίτια, στοά, εργαστήρια και φυτά μεταλλεύματος, π.χ. πλυντήρια. Τα πρώιμα και μεσοελλαδικά σπίτια (2900-1600 π.Χ.) από τον οικισμό της Εποχής του Χαλκού αναπτύχθηκαν στην κορυφή του λόφου.
Οι μνημειακοί θόλοι (θολωτοί) και θαλαμίσκοι της μυκηναϊκής περιόδου (1600-1100 π.Χ.): οι οποίοι απέδωσαν σημαντικά στοιχεία σχετικά με τις δραστηριότητες εξόρυξης ορυχείων εκείνη την περίοδο.
Η Ακρόπολη: Αυτή η περιοχή ήταν το κύριο κατοικημένο τμήμα του Θορικού από την Τελική Νεολιθική / Πρώιμη Ελληνική περίοδο έως τουλάχιστον τον 8ο αιώνα π.Χ., με την κατοχή να συνεχίζεται μέχρι το τέλος του 5ου αιώνα π.Χ.
Ο «Ναός της Δήμητρας και της Κόρης»: είναι ένα μεγάλο μαρμάρινο κτίριο σε σχήμα διπλής στοάς και δωρικού ρυθμού. Χρονολογείται στον 5ο αιώνα π.Χ. και η αναγνώρισή του βασίστηκε σε επιγραφή που βρέθηκε επί τόπου. Το μνημείο ανασκάφηκε από την Εταιρεία Ντελετάντι το 1817.
Τα νεκροταφεία: τα γεωμετρικά, αρχαϊκά και κλασικά νεκροταφεία του Θορικού βρίσκονται στα βόρεια και, πιθανώς, στα νοτιοανατολικά της Βιομηχανικής Συνοικίας και του θεάτρου, οι ονομασίες τους προέρχονται από τη θέση τους έναντι της ακρόπολης (Δυτικά, Νότια και Νοτιοανατολική νεκροπόλεως) και το σύστημα δικτύου του ιστότοπου (Necropolis D1) (www.thorikos.be από τους Johannes Bergemann, Koen Van Gelder και Roald Docter).