Археологический памятник открыт М. Н. Грищенко (Воронеж) в 1951 году, изучен С. Н. Замятниным (Ленинград) в 1952—1954 годах. Исследовано 650 м². Предполагаемая площадь поселения до шестой части гектара. Культурный слой мощностью около 40 см перекрыт многометровым слоем морских отложений трансгрессииКаспия в период молого-шекснинского межледниковья около 50 тыс. лет назад.
Исследователями собраны кости животных того периода (зубра, лошади, сайги, мамонта), около 8 тыс. каменных изделий. Среди них — 365 каменных орудий из кремня, кварцита, песчаника. Это — рубила, ножевидные пластинки, остроконечники. Кроме того, на территории стоянки обнаружены пять крупных и несколько мелких зольных пятен, следов очагов. К ним тяготеют скопления костей животных и каменных орудий. Это позволяет предполагать у очагов наличие жилищ, вероятнее всего в виде конических шалашей (типа чумов).
Постановлением Совета Министров РСФСР от 04.12.1974 г. № 624 стоянка взята под государственную охрану.
Палеоботанические данные, полученные после завершения раскопок, указали на холодный климат и степную растительность климата оледенения[2]. Но отбор образцов был произведен не из почвы с культурным слоем, а из вышележащей. Н. Д. Праслов взял новые пробы из погребенной почвы в разрезе культурного слоя. Е. С. Малясова проанализировала 60 образцов из толщи, охватывающей как саму почву, так и отложения под ней и над ней.
По данным снизу вверх постепенно возрастает роль пыльцы древесных пород — до 75 %, уменьшается количество спор — до 5—10 %, почти не меняется содержание пыльцы трав и кустарников — 25—30 %. Среди пыльцы древесных пород доминирует пыльца сосны обыкновенной и возрастает пыльца ели — до 15—20 %, увеличивается количество пыльцы березы — до 10 %, и ольхи. Единичны вяз и липа, а в низах почвы с культурным слоем зафиксировано зерно граба. В пыльце травянистых сначала доминирует пыльца полыни, а затем господство переходит к пыльце разнотравья и злаков. Встречена пыльцаверескоцветных и спорычистоуса — растений, требующих влажных условий.
По имеющимся ныне данным, накопление почвы шло на фоне облесенности территории в условиях некоторого похолодания климата и усиления его влажности. Вверх по разрезу картина меняется в сторону уменьшения облесенности и влажности с сохранением похолодания климата. Принимая во внимание динамику постепенного климатического оптимумамикулинского межледниковья, сопровождающегося начальной и конечной умеренными стадиями с зонами сосны и ели, можно предположить, что почвенный слой с находками эпохи мустье относится к термогигротической климатической стадии микулинского межледниковья, то есть к его завершающей стадии около 75 тыс. лет назад[3].
В последние годы в связи с целенаправленными работами Самарского университета в Поволжье заметны существенные сдвиги в изучении среднего палеолита. К материалам Сухой Мечётки добавляются предметы из памятников Дубовского района Волгоградской области — Челюскинец II и Заикино Пепелище.
Палеолитическая стоянка «Сухая Мечетка» в настоящее время[когда?] «законсервирована» построенным непосредственно над ней на современной поверхности гаражным кооперативом (на рисунке справа), несмотря на то, что являлась памятником, охраняемым государством.
Мыськов Е. П., Ремизов С. О. Сухая Мечетка // Археологическая энциклопедия Волгоградской области [Текст] / Волгогр. гос. ун-т ; редсовет: А. С. Скрипкин (гл. ред.) [и др.]. — 2-е изд., испр. — Волгоград : Изд-во ВолГУ, 2016. — С. 245—246. — 336 с. : ил. — 500 экз. — ISBN 978-5-9669-1546-9.
Скрипкин А. С. История Волгоградского края от каменного века до Золотой Орды. — Волгоград: Издатель, 2008. — 208 с. — ISBN 5-9923-0671-9.