Năm 2002 đánh dấu sự kiện “cuộc khai quật khảo cổ học thế kỷ” tại Khu di tích Hoàng thành Thăng Long (Hà Nội). Từ đó đến nay, nhiều dấu tích nền móng và các loại ngói lợp đã được tìm thấy. Đây là tiền đề để các nhà khoa học tìm ra những dấu tích công trình kiến trúc trong Hoàng thành và Cấm thành xưa. Công việc không đơn giản do những công trình này đã bị hủy hoại từ lâu và không có nguồn tài liệu ghi chép chính xác. Vì thế, việc nghiên cứu, nhận diện tính chất, chức năng, tên gọi và hình thái của các công trình kiến trúc cung điện cổ ở Việt Nam qua các triều đại gặp nhiều khó khăn.
Dựa trên những di vật, dấu tích khảo cổ học do Viện Khảo cổ học và Trung tâm bảo tồn di sản Thăng Long - Hà Nội khai quật được tại khu vực trục trung tâm và khu vực điện Kính Thiên từ năm 2014, các nhà khoa học nuôi khát vọng nghiên cứu, phục dựng hình thái kiến trúc cung điện thời Lê sơ nói chung và tòa điện Kính Thiên nói riêng. Điện Kính Thiên là tòa điện thiết triều nằm chính giữa trung tâm Cấm thành của kinh đô Thăng Long thời Lê sơ (1428 - 1597). Đây là tòa điện quan trọng nhất, biểu trưng cho quyền lực tối cao của nhà vua và triều đình, nên việc nghiên cứu hình thái kiến trúc có ý nghĩa quan trọng trong việc phục dựng điện Kính Thiên.
Dựa trên những phát hiện quan trọng về kiến trúc thời Lê sơ là dấu tích nền móng của kiến trúc hành lang, các loại cấu kiện gỗ sơn son thếp vàng và các loại ngói lợp mái cung điện có men màu vàng và men màu xanh lục cùng sự nghiên cứu so sánh với kiến trúc cung điện cổ châu Á, Phó Giáo sư, Tiến sĩ Bùi Minh Trí, Viện trưởng Viện Nghiên cứu Kinh thành đã đưa ra những nhận định ban đầu về các loại ngói và hình thái bộ mái cung điện thời Lê sơ. Theo đó, các công trình, lầu gác trong Hoàng cung Thăng Long thời Lê sơ phổ biến là kiến trúc gỗ, mái lợp ngói lưu ly bên cạnh ngói đất nung mang phong cách đặc trưng. Thời kỳ này, ngói ống và ngói cong khá phổ biến, trong đó ngói diềm mái là ngói câu đầu và ngói trích thủy giống ngói lợp trên mái cung điện cổ ở Trung Quốc hay Hàn Quốc. Phát hiện này cho thấy, bộ mái kiến trúc cung điện trong Hoàng cung Thăng Long thời Lê sơ rất phong phú, có nhiều sắc màu nhất bởi sự đan xen, tương phản từ các loại ngói men vàng, men xanh và ngói đất nung đỏ hay xám đen. Tuy nhiên, đặc sắc nhất là loại ngói rồng men vàng và xanh lục được tạo khối theo từng bộ phận của con rồng (đầu, thân, đuôi) để khi ghép lại theo chiều dọc của mái sẽ tạo thành hình rồng hoàn chỉnh. Đây là loại ngói độc đáo nhất trong các loại ngói lợp mái cung điện cổ ở châu Á, mang lại sắc thái riêng cho kiến trúc cung điện Việt Nam thời Lê sơ.
Về hình thái bộ mái, các hình vẽ trên đồ gốm xuất khẩu và các cấu kiện gỗ khai quật được cho phép hình dung về bộ mái cung điện thời Lê sơ. Đó là kiến trúc đấu củng với hai tầng mái hay kiến trúc trùng diêm. Từ kết quả nghiên cứu giải mã hệ khung giá đỡ mái, các nhà khoa học đã nhận diện hình thái kiến trúc điện Kính Thiên. Mặc dù gặp nhiều khó khăn do không có thông tin cụ thể, chính xác về kết cấu, quy mô, kích thước bước gian, bước cột cũng như kết cấu chuẩn mực của kiến trúc cung điện thời Lê sơ, nhưng dựa vào những manh mối từ các cuộc khai quật tại khu vực phía sau điện Kính Thiên, Phó Giáo sư, Tiến sĩ Tống Trung Tín, Chủ tịch Hội Khảo cổ học Việt Nam đã đưa ra bản vẽ mặt bằng kiến trúc điện Kính Thiên. Theo đó, điện Kính Thiên có quy mô rất lớn với mặt bằng hình chữ Công. Điện trước, điện sau bằng nhau và đều có 7 gian 2 chái. Lòng điện có 10 hàng cột gỗ, mỗi hàng 6 cột. Kết cấu mặt bằng này giống với mặt bằng kiến trúc chính điện Lam Kinh (Thanh Hóa).
Từ tư liệu này và dựa vào dấu tích thềm bậc đá chạm rồng còn lại tại điện Kính Thiên, trong năm 2020-2021, các nhà khoa học đã tiến hành vẽ 3D phục dựng hình thái kiến trúc điện Kính Thiên dựa trên mô hình mặt bằng giả định. Điều này phần nào cho thấy vẻ đẹp độc đáo, đặc sắc của kiến trúc trong Hoàng cung Thăng Long thời Lê sơ cũng như nét tương đồng và khác biệt của kiến trúc cung điện Việt Nam trong lịch sử kiến trúc cung điện cổ ở châu Á, qua đó khẳng định chiều dài lịch sử và sự phát triển rực rỡ của cung điện Việt Nam qua các thời kỳ.
