L'altura di Belmonte è costituita da un affioramento granitico di 727 m. che si erge sulla piana del Canavese all'imbocco della valle dell'Orco; il sito, naturalmente difeso e con ampia visuale sulla pianura e sulle colline circostanti, ha costituito un richiamo per le comunità umane che vi si sono insediate a partire dall'Età del Bronzo. Le prospezioni di superficie effettuate nel 1968-71 hanno consentito di definire un quadro preciso dei singoli siti e a partire dal 1982 una serie di campagne di scavo ne ha rivelato le caratteristiche. Sono stati rilevati almeno 7 siti, BE1-BE7, dislocati in diversi punti dell'altura. Il popolamento preistorico del monte riguarda sia la sommità, per tutta la sua estensione longitudinale, sia il versante di S-E che si apre verso il tratto di pianura sottostante, ed in parte anche il versante N-W. Le frequentazioni prendevano la forma di abitati a cielo aperto (B6, area Campass) e di ripari sotto roccia sul versante (B2, B5). In particolare i siti B1, B6, B2 e B5 si riferiscono ad un villaggio di notevoli dimensioni localizzato sulla sommità del colle. Questo, data la morfologia aspra dell'area, appare formato da un agglomerato di gruppi di capanne situate sui tanti piccoli ripiani della sommità, integrati da gradini di terra. I due ripari sotto roccia B2 e B5 risultano inseriti nell'abitato come strutture per il ricovero di animali, derrate, utensili. I reperti datano i livelli preistorici ad un'unica fase Bronzo Finale-Primo Ferro e consistono in ceramiche costituite da vasi a situla con tacche incise sulla spalla o impressioni digitali, olle a gola, ciotole carenate, vasi biconici con superficie lisciata e decorata. Tra i reperti notevoli vi sono due figurine zoomorfe (suidi), fusaiole e pesi da telaio, macine e macinelli; tra gli scarsi reperti metallici si conta una fibula tipo “Certosa”. In seguito il popolamento sembra decrescere, fino quasi ad estinguersi durante l'età romana: alcune notizie di tombe in laterizi e pochi reperti, tra cui una corniola incisa ed una moneta repubblicana forata, indicherebbero una semplice frequentazione del sito o un riutilizzo di materiali più antichi durante la fase insediativa alto medievale. Quest'ultima è stata oggetto di ricerche archeologiche, condotte dalla Soprintendenza con l'aiuto di gruppi locali tra 1968 e 1975 e dal 1986 al 1994, che hanno portato in luce un ampio settore di cinta muraria lungo il margine N-W del pianoro superiore del monte e alcuni tratti sul margine meridionale; è probabile che l'opera difensiva circondasse l'intera area sommitale estesa per 2,5 ha, configurando l'insediamento come castrum. Lungo alcuni tratti si notano tre muri affiancati, pertinenti a diverse fasi costruttive realizzate in posizioni via via più arretrate verso monte. La prima cinta raggiunge lo spessore di 1 m., l'ultima è quella meglio conservata. Entro il circuito della fortificazione sono stati individuati almeno almeno quattro nuclei abitativi e/o artigianali costituiti da strutture in pietra con malte di vario tipo, talvolta edificati a ridosso della cinta fortificativa. Alcuni vani del settore A, nei pressi dell'attuale santuario, presentano dei piani pavimentati costituiti da una stesura di ciottoli o da lastre di pietra con connessure sigillate da cocciopesto; questi sono pertinenti ad un edificio costruito con maggiore cura rispetto agli altri ed è probabile che risalga ad una frequentazione precedente. Sempre nel settore A due ambienti hanno restituito un focolare ed forse una fucina. L'abbondanza di frammenti di embrici fa pensare alla presenza di coperture in cotto. Un ampliamento recente dello scavo verso il margine occidentale del colle ha evidenziato le strutture di edifici precedenti alla cinta più recente, delimitati da muri impostati sulla roccia mediante cavo di fondazione tagliato con precisione nel granito, talvolta anche a discreta profondità. Ciò si rese necessario per via del ripido declivio della roccia in questo punto, poco favorevole allo sfruttamento edilizio dell'area e causa del dissesto delle strutture. Le tecniche edilizie non presentano nette caratterizzazioni per fasi: i muri (comprese le cinte murarie) sono realizzati in blocchetti irregolari di granito locale legati da malta molto magra tendente a disfarsi. Grosse buche di palo scavate profondamente nella roccia si allineano in alcuni casi a strutture più antiche, mentre altre buche di varie dimensioni furono scavate a partire dai successivi piani d'uso. Il legno doveva essere abbondantemente utilizzato in associazione alla pietra, il cui scarso legante non permetteva elevati troppo pesanti. I reperti rinvenuti sono migliaia; tra quelli più significativi vi sono testimonianze, purtroppo fuori contesto, di attività metallurgiche e minerarie, come ad esempio un vasto campionario di attrezzi artigianali, di uso agricolo e domestico. Le circostanze di rinvenimento fanno pensare per alcuni di essi a veri e propri ripostigli. I complementi di abbigliamento e armi di tipo longobardo, quali fibbie e puntali di cintura, fibule a croce, una scramasax, asce, due umboni di scudo, rientrano nei canoni tipici della cultura longobarda. La ceramica è rappresentata per lo più da frammenti di vasi in pietra ollare, da frammenti di invetriata giallo verde, da ceramiche ad impasto chiaro con decorazione ondulata. Manca del tutto la ceramica a stralucido o a stampiglia, tipica della produzione longobarda. I reperti datanti collocano la frequentazione del sito al VI-VII sec. d.C., ma un capitellino erratico conservato nel santuario, è datato all'VIII sec., e costituisce l'unico indizio della presenza sul monte di un edificio di culto alto medievale e soprattutto di un insediamento ancora attivo. Dopo l'abbandono, repentino, nel corso dell'VII sec., la successiva fase di frequentazione si colloca alla fine del XII sec., con l'impianto di un monastero benedettino dipendente dall'abbazia della Fruttuaria