1999年4月15日，南京大學文化與自然遺產研究所所長賀雲翱等專家在明孝陵區域以及紫金山南坡一帶進行文物調查時，於明孝陵寶頂北側山坡叢林中發現一處建築遺址，其佔地面積達萬餘平方米。專家將先後發現的兩座寺廟遺址分別編為鍾山一號寺廟遺址和二號寺廟遺址。「鍾山二號寺廟遺址是南京地區首次發現的南朝時代的寺廟遺存，地理位置、時間與文獻記載均吻合，寺廟的結構也與史書上記載的相符。」賀雲翱表示，據此可以判斷此次發掘的二號寺廟遺址應該是南朝上定林寺的遺存。
「古定林寺的發現應該是從陸游的詩句開始的。」據賀雲翱回憶，1975年，考古專家在被發現的遺跡前發現了一塊由陸游題名的石刻，成為考證古定林寺遺址的重要資證。宋神宗熙寧九年王安石歸隱金陵，深愛鍾山景色清幽，就在寺內建了書齋，取名「昭文齋」。百年後，南宋愛國詩人陸游曾兩次慕名來游鍾山定林寺。第一次在昭文齋壁上題名曰：「乾道乙酉（1165年）七月四日，笠澤陸務觀冒大雨獨遊定林」。在昨天的會上，專家一致呼籲，要盡早將已考證的南京鍾山定林寺遺址申報「全國十大考古發現」。
2005年，中山陵園管理局組織對鍾山定林寺遺址進行考古和論證工作，並成功申報為南京市級文物保護單位，初步建成「鍾山定林寺劉勰與《文心雕龍》紀念館」。
南京中山陵園管理局表示，鍾山定林寺遺址及與之配套的劉勰與《文心雕龍》紀念館，將與前幾年考古學者發現的鍾山南朝祭壇遺存以及吳大帝孫權墓等一起，構成鍾山風景區範圍內極具特色的「六朝文化展示區」，特別是定林寺遺址的考古發現，為今後加強劉勰及《文心雕龍》研究和學術交流提供了一處難得的場所。