Le site de la Motte-Sanguin est localisé à l’est de la ville le long de la Loire, entre le théâtre antique, à l’est, et Saint Aignan, à l’ouest. La décision de la ville d’Orléans de réhabiliter les 13 200 m² de cette vaste parcelle a conduit à mener parallèlement plusieurs études en vue de comprendre son histoire. Les archives, tout d’abord, ont été compulsées. Plusieurs tranchées ont ensuite été creusées en fonction à la fois des questions soulevées par l’étude documentaire et des espaces disponibles. Enfin, des sondages géotechniques à la tarière hélicoïdale de 15 cm de diamètre ont permis d’appréhender les zones inaccessibles ou les secteurs possédant une stratigraphie conséquente hors de portée des engins mécaniques traditionnels.

Une journée a été consacrée à des vérifications à la pelle mécanique sur l’emplacement exact d’une partie du système défensif supputée d’après l’étude d’archive. Cette opération nécessitait la mise hors fonction de tous les réseaux d’alimentation de l’ancienne école d’Artillerie et donc le déménagement de l’auberge de jeunesse se trouvant dans son enceinte.
 

Rares indices pour la Préhistoire et la Protohistoire
Quelques silex taillés, indices d’une occupation mésolithique, ont été retrouvés dans la partie centrale du projet, piégés entre 5 et 7 m de profondeur dans une probable doline (dépression circulaire, oupetite cuvette, en milieu calcaire).
De rares indices céramiques de La Tène finale se trouvent au nord de la parcelle, associés à un angle de fossé peut-être doublé d'une palissade.
Les sols ne semble pas conservés, aussi seules les structures en creux pourraient témoigner de cette occupation.
 
Un habitat gallo-romain le long d’une voie est-ouest
C'est dans la première moitié du I^er siècle que l'occupation semble se développer. La plupart des zones et des sondages réalisés dans la moitié nord de l'emprise ont livré des vestiges d'habitat et de voirie de cette période.
Au nord-ouest tout d’abord (zone 1) se trouve un premier état de voirie est-ouest, bordé au nord d'un fossé qui semble se mettre en place dès cette période. Il est rapidement remplacé par une voie empierrée recouvrant en partie l'ancien tracé. Celle-ci est bordée d'un fossé sur son côté sud. Les niveaux de circulation et de réfection qui suivent s'étalent jusqu'à la fin du I^er - premier quart du I^Ie siècle.
Plus au nord-est (zone 2), on a pu observer deux phases de construction de bâtiments se succédant au même emplacement et alignés sur la voie ; une phase de démolition s'intercale entre les deux. Dans la partie centrale de la zone 2, trois couches appartiennent à cette période d'après le mobilier associé. La première prend place au-dessus de la doline et pourrait résulter du nivellement de la surface dans le courant du I^er siècle. La deuxième correspond à des niveaux d'occupation des I^er-II^e siècles et la troisième est interprétée comme un niveau de démolition du II^e ou du III^e siècle.
Un peu plus au sud, une couche de terre humifère attribuée au I^er siècle et située au-dessus du terrain naturel pourrait correspondre à des niveaux de circulation de bord de berge.
Enfin, au sud-est, un puits comblé au II^e-III^e siècle semble avoir été mis au jour.
Après le III^e siècle, la voirie ne semble plus entretenue et l’on ne trouve aucune trace de structure d'habitat, même si de rares tessons attestent encore d'une fréquentation des lieux. Cette désaffection est à mettre en parallèle avec les conclusions tirées sur le site de la rue de l'Abreuvoir, où il semble que, dès le milieu du III^e siècle, le théâtre n'ait plus sa vocation d'édifice de spectacle. Plus à l'ouest, le quartier de la rue Coquille semble quant à lui abandonné au II^e-III^e siècle.
 
Les sépultures éparses du haut Moyen Âge
Le haut Moyen Âge est représenté par une couche de terre brune d'une cinquantaine de centimètres environ qui recouvre les niveaux gallo-romains. Elle pourrait révéler la mise en culture des lieux dès le Bas-Empire.
Au nord, des sépultures creusées à partir de cette couche ont été identifiées. Elles appartiennent vraisemblablement à l'extension maximale du cimetière de Notre-Dame-du-Chemin mis en place à la période carolingienne. Leur implantation assez lâche, sans recoupement, pourrait indiquer une utilisation relativement ponctuelle de ce secteur.
 
L’enceinte du XV^e siècle
Cette période marque un tournant dans l'occupation du site avec la construction du rempart (4^e enceinte) et des tours de l’Étoile et de la Brebis, qui débute en 1466 pour s'achever vers 1480. Les traces laissées par ce chantier se retrouvent dans tous les sondages.
La voie d’origine gallo-romaine semble remise en état à cette période. L'alternance de niveaux de circulations et de recharges témoigne d'une utilisation répétée et fréquente, le passage de chariots ayant laissé de profondes ornières. Les terrains environnants semblent encore cultivés.
À l’est, une fosse et deux niveaux de remblais correspondent à un nivellement des terrains immédiatement antérieur à la construction du rempart et de la tour de l'Étoile. Plusieurs couches retrouvées à l'ouest du rempart sont liées à cette construction et à son utilisation. Les niveaux intérieurs d'utilisation de la tour de l'Etoile n'ont pas été atteints.
Le rempart est apparu en bon état de conservation dans tous les sondages. En outre, à son angle sud-est, la tour de la Brebis percée de deux canonnières a été mise en évidence sans que les niveaux d'occupation intérieurs soient atteints.
Dans la moitié nord et en arrière du rempart, les mouvements de terre occasionnés par le creusement des fossés ont généré d'importants remblais, à l’origine de la constitution d'une motte qui supportera un moulin à vent à partir du XVI^e siècle.
 
Derniers ouvrages défensifs et premières maisons modernes (XVI^e siècle-première moitié du XVIII^e siècle )
La construction de la terrasse d'artillerie au devant du rempart date de la première moitié du XVI^e siècle. Cet aménagement a été observé immédiatement à l’est du rempart sous la forme de niveaux de remblais installés au-dessus de l'ancien fossé. Les niveaux de circulation de la terrasse d'artillerie sont identifiés sous la forme de couches de mortier et calcaire. Le moineau (ouvrage défensif avancé) ou fort de la Brebis, percé de 7 canonnières, est probablement édifié vers le même moment à l’extrémité sud de la terrasse d’artillerie ; il est accolé à la tour du même nom. Le nouveau fossé creusé au devant de la terrasse d'artillerie a été observé sous la forme d’une couche pouvant correspondre au comblement initial du fossé.
Au nord, des bâtiments à usage d'habitation apparaissent au XVI^e siècle, tournés vers la rue de Solférino et de part et d'autre de l'ancienne voie romaine transformée en étroit passage. Une cours arrière avec une fosse profonde (puits ou latrines ?) et un bâtiment plus à l'ouest sont les deux espaces situé au nord de la voie. Un autre bâtiment se développe au sud. En partie détruits une première fois, ces bâtiments sont reconstruits au XVIII^e siècle sur les tranchées de récupérations des bâtiments précédents ou directement sur les anciennes maçonneries.
Au nord-est, les terrains sont toujours vacants, probablement utilisés en jardin. Des traces d'occupation ont été identifiées dans la partie centrale, sous la forme d'une probable fosse comblée avec du mobilier céramique du XVI^e-XVII^e siècle et de nombreuses scories ; la fosse est par ailleurs scellée par un niveau homogène de scories de forge.
 
Un hôtel particulier de la fin du XVIII^e siècle
D'après l'étude documentaire, un hôtel particulier et une manufacture de coton sont construits entre 1788 et 1792. Il se pourrait que les démolitions précédemment évoquées des bâtiments repérés au nord soient réalisées à cette occasion pour créer une cour au nord de l’hôtel. Les apports de terre végétale et l'espace de circulation en calcaire concassé de direction est-ouest qui les recouvre permet sans doute de desservir cette cour. Le mur de terrasse actuel et l'apport de terre végétale attesté dans la partie centrale sont des réalisations de la fin du XVIII^e siècle destinées à créer un jardin au sud de l'hôtel particulier.
Le fossé de l’enceinte se trouve probablement déjà remblayés en partie à cette période, et la manufacture est en partie installée à son emplacement
C'est probablement à cette période qu'est murée la canonnière de la tour de la Brebis et que l'extérieur sud du rempart est remblayé.
 
Seconde moitié du XIX^e siècle-XX^e siècle
Cette période est représentée dans la partie nord du site par les campagnes de récupération du rempart qui doivent s'échelonner sur tout le XIX^e siècle. Les témoins de ces travaux ont été observé tout au long de son tracé, avant le recouvrement général d'une couche de terre végétale.
L'école d'artillerie est construite en 1880-1881 sur les ruines de la filature de coton. À cette fin, la tour de la Brebis et le rempart sont détruits et l’espace situé au devant est nivelé pour former une plateforme capable d’accueillir le nouvel édifice.