Остров протянулся с северо-запада на юго-восток на 3 километра, ширина же его не превышает 500 метров. Первое, что бросается в глаза: вокруг острова всегда спокойна вода Онеги. Вся местность защищена от бурь архипелагом мелких островков и длинными мысами, вдающимися в озеро. Становится понятным, по каким признакам избиралось место для древнего кладбища. Если учесть, что мёртвых перевозили на лодках ночью, то, конечно, вспоминаются языческие представления о Стране мертвых в Египте, Древней Греции…
Предполагаемый могильник разбили на квадраты. Обозначив место первого раскопа, принялись за лопаты, очень быстро расчистили квадрат от дёрна… Дойдя до галечника, стали снимать его тонкими слоями (штыками). Примерно с глубины полуметра появились первые признаки могил — красноватые пятна. Это пятна красной охры — ею посыпали погребенного. С этого момента лопаты и кирки были отложены и уступили место ножам. Началась расчистка погребений. Использовались инструменты и тоньше — скальпель, шило, кисточка, которыми удаляются с костей и предметов частицы земли. Работа вступила в стадию ювелирной точности.
Раскопки на Оленьем показали, что скелеты погребенных людей находились в разных позах. Большинство лежали на спине лицом вверх, головой на восток. Руки вытянуты вдоль туловища, иногда согнуты в локтях и сложены на животе. Другие же покойники положены на бок — или на правый, или на левый. В некоторых случаях ноги согнуты в коленях. Были, хотя очень немного, и скорченные скелеты. Ноги покойников подтягивали коленями к животу и даже к груди. Кисти рук, согнутых в локтях, направляли к подбородку. Встречались могилы, в которых погребены не один, а два и три человека. В таких случаях большие кости соседствовали с маленькими, детскими. Детей хоронили вместе с родственниками или родителями. Чаще всего — ребенка с матерью. Лишь в двух случаях ребёнка положили с ребёнком.
Встретилась могила, где мужчина похоронен с двумя женщинами. В середине широкой ямы на спине лежал мужской костяк, а справа и слева от него — по одному женскому скелету. Причем они лежали лицами к мужчине, то есть на разных боках.
Особенностью Оленеостровского могильника является малое количество погребённых стариков и детей. Первое обстоятельство объясняется тем, что в неолите редкие люди доживали до старости. А второе — существующими правилами похорон, когда младенцев не предавали земле. Например, еще совсем недавно северные народы умершего ребёнка пеленали в ткань и завёртывали в бересту. Такой «свёрток» полагалось поместить в дупло дерева или подвесить на ветвях в специальном ковчежце. Такие погребения сохраняют следы не дольше 50 лет.
В могилах обнаружено много личных вещей, погребенных вместе с покойными. В основном, это изделия из кости, рога и камня. Всего собрано предметов 7132. Костяные наконечники гарпунов с зазубринами, костяные наконечники стрел — прямые, игловидные, до 30 сантиметров в длину. Есть сложные наконечники — составные, с кремневым острием. Встречаются наконечники с кремневыми вкладышами, подогнанными друг к другу в специально прорезанных пазах. Чисто кремневые наконечники тщательно отработаны. Костяной кинжал, украшенный узором, с кремневыми пластинчатыми лезвиями, вставленными в пазы. Трапециевидные пластинки пригнаны очень тщательно. Немного орудий рыболовства — «бородки» рыболовных крючков, на которые насаживалась приманка. Зато много найдено скребков, резцов, ножей разного назначения, костяных лощил и приколок. Встретилось немного тесел и топоров из сланца с тщательно отшлифованными наконечниками и остриями.
Найдено множество украшений — 5527. Это подвески из клыков медведя, резцов лося, пластинки из резцов бобра с нарезками на обоих концах, другие подвески из кости и камня. Найдены скульптурные изображения — образцы древнего искусства. Их немного, но это шедевры неолита Севера. Массивный костяной стержень с условным изображением головы лося — как бы предвестник «звериного стиля» скифских курганов: та же экспрессия, та же свобода движения, несмотря на то, что изображена только голова животного. Подобная выразительность свойственна только очень зрелому искусству. Неожиданны и два скульптурных изображения змей, вырезанных из кости. Три маленькие фигурки человека, в которых можно усмотреть будущие мотивы Северного искусства резьбы по кости: например, условность не прорисованных, а едва намеченных рук человечка на одной из фигурок.