Вилата е открита през 1964 г. при строеж на язовир. При последвалите археологически разкопки са разкрити останки от крайградска вила от римския период. Тя става популярна под названието "Вила Армира" по наименованието на малката рекичка, приток на р. Арда, на чийто бряг е построена.

Вилата е луксозен дворец, чиято забележителна планова схема, пищна мраморна украса и оригинални подови мозайки я определят като уникален образец на римската провинциална архитектура и изкуство на Балканите със световна значимост. Тя е един от най-ранните и най-точно датирани вилни комплекси от римско време, проучени до момента в България. "Армира" е най-богатият частен дворец от този период, разкрит в днешните български земи. Построена е през втората половина на I в. от виден тракийски аристократ като център на голямо поземлено владение. На площ от 3600 кв. м., всред красива градина, се е издигала внушителна двуетажна жилищна сграда с панорамна тераса и значителен брой помещения (спални, приемни, зала за пиршества, стаи за гости, работни дневни за жените, баня и др.). Само на първия етаж са били 22. Те ограждат под формата на буквата "П" открит басейн (11/7 м).

С течение на времето вилата става тясна за бурния живот на нейните собственици и в началото на III в. е разширена на изток с изграждане на просторна зала за гости (триклиниум) и сервизни помещения. В част от сградата е имало отоплителна система /хипокауст/.

През първата половина на II в. към вила "Армира" се създава Ателие за художествена обработка на добивания в околностите й искрящ бял мрамор. Поканени са майстори от град Афродизия в Мала Азия, известен с най-голямата скулптурна школа в света през римската епоха. Постепенно вилата придобива блясъка и разкоша на дворец от Римската империя - целият първи етаж е бил облицован със съвършено изработени мраморни плочи и пана, покриващи стените на коридорите и всички представителни помещения от пода до тавана, както и самият басейн, около който е имало стенна колонада и красива ограда - балюстрада от мраморни решетки и "херми". При разкопките са намерени почти 3000 фрагмента от мрамор в много добро състояние.

Сложната схема на облицовките около басейна повтаря колонадите от древните богати градежи и стенописи от ранноримската епоха. По обем, разнообразие и качество на мраморната украса вила "Армира" е единственият подобен паметник не само в днешните български земи, но и в границите на някогашните римски провинции на Балканите. Стенната й декорация (първа половина на II в. - начало на III в. ) я прави уникален паметник на античната архитектура и изкуство. Подовете на всички помещения и коридори са били покрити с високохудожествени мозайки с традиционни за античната живопис мотиви.

Особено ценна е мозайката от господарската спалня, в чийто северен край е изваян портретът на собственика от първата половина на II в. с двете му деца - единствените портрети върху мозайка от римската епоха, намерени досега у нас. Специален интерес представлява и по-късната мозайка от триклиниума (начало на III в.) с изображение на Медуза-Горгона - символ, който се повтаря многократно в декорацията на вилата. Това е най-голямата като количество и разнообразие мозаечна находка в България, надвишаваща по обем всички останали открити мозайки по днешните български земи.

След близо 300 години разцвет през първата половина на IV в. вилата е била опожарена и разграбена най-вероятно при битката за Адрианопол (378 г.) в края на Втората готска война.

Предполага се, че е останка от големия средновековен град Лютица, който е съществувал в периода IX-XVIII век. Доц. Бони Петрунова я нарича "Великолепната най-голяма родопска мраморна крепост". Определя я като "град крепост с цитадела, гъсто застроен вътрешен град и подградие" и като "значим християнски център през Средновековието". Тя прави извода: "Очевидно епископия Лютица играе важна роля в политическата история на средновековна България, на Византия и на Латинската империя."

При археологически разкопки са открити многобройни находки от всички епохи - предмети от бита, въоръжение, монети, керамика, накити и др. Най-голям интерес предизвиква керамиката, която е идентична на тази от Плиска и Преслав. Това е доказателство, че крепостта е била българска и е била център с високоразвита култура.

Сред по-интересните находки са 5 бронзови панички /екзагии/, с които през Средновековието са се измервали злато, сребро, монети. Заедно с тях е открита и златарска везна. В типичния си стил Божидар Димитров беше определил сградата като "Първата средновековна частна банка" у нас.

Интересен е и железният сферичен звънец - артефакт от ХІ век. Два сходни звънеца са открити и в близката крепост "Балък дере".

При проучванията са намерени стрели, ножове, шпори, елементи от бойното снаряжение от края на ХІІ - началото на ХІІІ век. Една от шпорите, изработена от бронз, представлява рядко срещано произведение на ювелирното изкуство. Горната страна е украсена с драконови глави, захапали опашките си. Долната е сложна плетеница с флорални мотиви. Шпората е позлатена, с цветен емайл за подчертаване на детайлите. Драконовите глави дават основание артефактът да се свърже със северноевропейската ювелирна традиция.

Укрепителната система включва бойна пътека с 13 кули и допълнителна крепостна стена от север. На най-високата част е имало две църкви. По-ранната от тях е от ІХ век, когато е създадена епископия Лютица.