Theo TS. Khảo cổ Trần Anh Dũng người trực tiếp tham gia khai quật và tôn tạo giếng cho biết: "Khi xưa giếng được xây để phục vụ cho việc tế gia và trai giới (Trai giới tắm gội sạch sẽ, ăn chay, không uống rượu) trước khi làm lễ tế".
Khi đào xuống đáy giếng thấy có mạch đá ngầm ăn ngang và mạch nước ngầm tuôn mãi nên "giếng quanh năm không cạn bao giờ".
Theo cuốn Đại Nam nhất thống chí của Quốc sử quán triều Nguyễn ghi: “Giao đàn cũ của nhà Hồ ở phía nam, trên núi Đốn Sơn, thuộc xã Cao Mật, huyện Vĩnh Lộc. Dưới đàn có giếng tắm, xây đá làm thành do Hồ Hán Thương xây, di tích vẫn còn”.
Di tích giếng Vua đã được các nhà khảo cổ chú tâm nghiên cứu ngay từ đợt khai quật đàn nam giao lần thứ nhất (năm 2004). Tuy nhiên, phải đến đợt khai quật tổng thể đàn Nam Giao lần thứ tư (2009-2011), các nhà khảo cổ mới phát lộ hoàn toàn kiến trúc của giếng.
Giếng Vua (hay còn gọi Giếng Ngự Dục) là một hạng mục công trình quan trọng trong kiến trúc đàn tế Nam Giao - Tây Đô.
giếng vua có cấu trúc hình vuông, được kè bằng đá tạo thành bậc thu dần từ ngoài vào lòng, tính từ trên xuống có 9 thành bậc. Lòng giếng hình tròn và mặt cắt hình phễu. Tính từ thành bậc trên cùng đến đáy giếng có chiều sâu 5,6m. Cấu trúc của giếng cũng là sự diễn giải biểu trưng đất - trời của đàn tế Nam Giao.
Giờ đây đến thăm Giếng Vua du khách sẽ được các hướng dẫn viên giới thiệu chi tiết.
Trong số bậc đá kè thành giếng có một số khối đá hình tròn và các nhà khảo cỗ vẫn đang giải mã.
Cũng theo ông Dũng, khi phát lộ giếng thì Giếng Vua đã xuống cấp nghiêm trọng, nhiều đoạn đá kè thành bậc bị sụt lún, lòng giếng bị bùn và đất đá vùi lấp nên công việc phục dựng rất khó khăn. Căn cứ vào dấu vết các nhà khảo cổ đã biết được là có 9 tầng và cứ lần theo những thành giếng còn lại để hình thành các thành giếng kia.
Phương án tu sửa được thực hiện theo phương pháp thủ công truyền thống và sử dụng hoàn toàn bằng vật liệu nguyên gốc.
Đàn Nam Giao chính là nơi biểu hiện quyền lực tinh thần của vương triều trước trời - đất và lịch sử dân tộc. Đây là nơi tiến hành lễ tế trời, cầu cho quốc thái, dân an hoặc lễ tế vào những dịp đại xá thiên hạ. Đàn tế hội tụ sự linh thiêng của đất trời và là nơi gửi gắm những ước mong của người Việt xưa. Do vậy có thể nói Giếng Vua cổ 600 năm này rất linh thiêng, một bảo vật của quốc gia và thế giới.
