Ekskavasi saintifik yang pertama di Persepolis dilaksanakan oleh Ernest Herzfeld pada tahun 1931, selepas ditempah oleh Institut Timur di Universiti Chicago. Herzfeld mempercayai bahawa alasan di sebalik pembinaan Persepolis ialah keperluan untuk mencipta sebuah suasana yang hebat dan agung sebagai lambang empayar, serta untuk merayakan peristiwa-peristiwa khas, khususnya Nowruz, (Tahun Baru Iran yang diadakan pada 21 Mac). Atas alasan sejarah dan minat-minat yang berakar umbi, kota ini dibina di tempat lahir dinasti Achaemenes, walaupun tapak ini bukannya pusat Empayar ketika itu.

Ciri utama seni bina Persepolis ialah tiang-tiangnya yang diperbuat daripada kayu. Hanya apabila pokok araz yang terbesar dari Lebanon atau pokok jati dari India tidak memenuhi saiz yang dikehendaki bahawa arkitek-arkitek Persepolis menggunakan batu. Pangkal-pangkal dan junjung-junjung tiang sentiasa diperbuat daripada batu, walaupun pada tiang-tiang kayu, tetapi junjung kayu mungkin juga digunakan.

Tinggalan-tinggalan yang termasuk timbulan-timbulan bas dan arca-arca memberi wawasan tentang hati dan kepercayaan penduduk-penduduk Iran kuno. Bangunan-bangunan di Persepolis dibahagikan kepada tiga kawasan:

• tempat tinggal tentera
• bangunan perbendaharaan
• tempat menyambut tetamu dan istana-istana peristiwa untuk Raja antara Raja-raja.

Bangunan-bangunan ini termasuk Tangga Agung, Pintu Negara-negara (Xerxes), Istana Apadana Darius, Balai Seratus Tiang, Balai Tripylon dan Istana Tachara Darius, Istana Hadish Xerxes, Istana Artaxerxes III, Bangunan Perbendaharaan Empayar, Kandang-kandang Kuda Diraja, serta Rumah Rata.