El yacimiento se localiza en un terreno llano dedicado a cultivos herbáceos, lo que facilita su detección habiendo conseguido delimitar un área con restos romanos de unas 90 hectáreas, compartiendo superficie con los términos de Fuente Encalada y San Pedro de la Viña. Este enclave es conocido desde fines del siglo XVIII. El complejo arqueológico tuvo su origen en un establecimiento de época romana que dio origen a la ocupación militar del territorio durante sucesivas etapas a cargo de diferentes cuerpos militares, asentados en dos recintos campamentales (Legio X Gemina, Ala II Flavia; Cohors II Flavia Pacatiana) en el valle de Vidriales, correspondiente a una zona ocupada por las actuales localidades de Santibáñez de Vidriales y su pedanía Rosinos de Vidriales, ambas de la provincia de Zamora. Asociado a este complejo surge un centro urbano a su alrededor, la ciudad de Petavonivm, formada a partir de la cannaba del campamento de la Legio X Gemina ciudad de los astures superatios y mansio, citada en el Itinerario Antonino (vía XVII).

El estacionamiento de la mencionada legión en este lugar durante las guerras contra astures y cántabros para controlar a los astures meridionales y vigilar las rutas que comunicaban esta zona con la Gallaecia, con el resto del valle del Duero y con la Lusitania, supuso la creación de una base permanente, cuya evidencia arqueológica conste en un campamento de unas 20 ha, en el que aparecen numerosos restos cerámicos, monedas y algunos restos de armas y otros objetos metálicos, además de materiales de construcción sellados con la figlina de la legión. Alrededor de este campamento se asentó una ciudad de unas 80 ha.

Su presencia atrajo a gran número de personas, indígenas hispanos y también itálicos, que crearon una densa red de asentamientos rurales en el valle de Vidriales y también la futura ciudad de Petavonium.

La salida de la legión en 63 de Hispania, debió suponer un cierto retroceso para la localidad, que empezó a recuperarse bajo la dinastía flavia, probablemente bajo Domiciano, cuando el Ala II Flavia Hispanorum civium romanorum fue acantonada dentro del viejo cuartel de la X Gemina. El nuevo campamento —castellum alae— tiene un recinto amurallado rectangular precedido por un foso de algo menos de 2 ha, conservándose restos de las puertas, especialmente la porta praetoria de doble vano, restos de los principia o cuartel general y del valetudinarium u hospital. Así mismo, aparecen numerosas monedas de los siglos I, II, III y IV, armas, cerámicas comunes, terra sigillata y cerámicas del cercano alfar de Melgar de Tera, junto con materiales de construcción, como ladrillos sellados con las figlinae de la propia Ala y de la Legio VII Gemina.

En el Bajo Imperio, a partir posiblemente de Diocleciano, la unidad se transformó en la Cohors II Flavia Pacatiana, todavía activa a finales del siglo IV según la Notitia Dignitatum.

La ciudad fue abandonada en el siglo V como consecuencia de las invasiones bárbaras.

Tras los trabajos de excavación se puede recorrer por el exterior todo el recinto defensivo que albergó el ala de caballería. Se trata de un rectángulo amurallado de 240 por 180 metros, con un muro defensivo de piedra de más de un metro y medio de ancho que por el interior estaría cubierto por un terraplén. En la fortificación se ven los arranques de las torres de las esquinas y las cuatro puertas, flanqueadas por torres, en cuyo interior están los cuerpos de guardia para cobijo de los soldados que vigilarían el acceso al campamento. Dos de las puertas y las cuatro torres de las esquinas han sido reconstruidas y son perfectamente accesibles. Otras estructuras reconocibles son un edificio para almacenar y transformar alimentos. En el área excavada se advierte que el campamento inicial del Ala II sufrió una profunda transformación a mediados del s. II, quizá coincidiendo con la vuelta de Mauritania, y en este espacio aludido se amortiza la calle que se convierte en un patio interior. En otra zona del campamento se aprecia un pequeño aljibe para acopiar el agua de lluvia.

Al haber sido objeto de sucesivas campañas de excavación, y prospección, el conocimiento de los de materiales proporcionados por el yacimiento resulta conocido. Los restos registrados engloban todo tipo de elementos relacionados con el poblamiento civil y militar desarrollado en la zona, que incluyen elementos constructivos (tegulae, imbrices, ladrillos) cerámicos (Terra sigillata, cerámica común de almacenamiento, cocina y mesa), vidrios, metales, elementos de adorno personal, aditamenta militar, epígrafes, esculturas, etc.