Pada tahun 1958, satu cari gali yang diketuai oleh Tom Harrisson dan isterinya Barbara Harrison. Tom ialah kurator Muzium Sarawak. Beliau berminat dengan arkeologi walaupun tidak ada asas arkeologi. Beliau telah membongkar satu tengkorak manusia disebelah barat pintu utama Gua Niah, yang dianggarkan berusia 40,000 tahun. Ia merupakan tengkorak manusia moden (Homo sapiens) yang terawal di Asia Tenggara. Tengkorak itu ditemui di aras di mana perkakasan batu telah dijumpai sebelumnya bersama arang yang memberikan tarikh radiokarbon sekitar 40,000 tahun dahulu. Ini merupakan bukti terawal pendudukan manusia di Borneo.

Selain bukti kehadiran manusia Zaman Paleolitik pada tempoh Pleistocene Akhir, para cari gali turut menjumpai bukti pendudukan pada awal tempoh Holocene oleh Mesolithic foragers, dan kemudiannya tapak pengkebumian oleh penduduk yang menghasilkan barangan tembikar sekitar 4,000 tahun dahulu.

Kesemua kesan pendudukan manusia dikawasan tersebut seperti perkakasan batu, alatan memasak dan hiasan yang diperbuat daripada tulang, selut, atau batu telah membuktikan bahawa Gua Niah telah lama didiami sehingga era palaeolithic (awal Zaman Batu). Era Pleistocene berakhir dengan bermulanya era Holocene sekitar 10,000 dahulu.