Le prime notizie speleologiche si devono al naturalista friulano G.B. De Gasperi che, nel lontano 1912, studia esternamente la valle del Rio Stella ed ipotizza un corso sotterraneo delle acque, in quanto non riesce ad individuare un punto di accesso transitabile (De Gasperi, 1912).
Dal 1957 inizia l’opera dei due Gruppi Speleologici faentini, il “Vampiro” e il “Città di Faenza” i quali nel corso di varie esplorazioni rilevano circa 1000 metri di gallerie lungo il corso ipogeo del Basino.
Raggiungono l’attuale “Sala RSI” dove però non riescono ad individuare la prosecuzione.
Nel contempo gli stessi speleologi faentini scoprono la difficile via di accesso al corso sotterraneo del Rio Stella e ne percorrono 453 metri. Negli anni a seguire numerosi sono i tentativi di oltrepassare le instabili frane che impediscono l’esplorazione.
Finalmente nel settembre 1963 si riesce ad avanzare sia dalla parte del Rio Stella che da quella del Rio Basino, fino a raggiungere un’ennesima frana che, di nuovo, blocca gli speleologi.
Dai rilevamenti topografici e in base alle caratteristiche morfologiche delle due grotte risulta ormai evidente che sono tra loro in diretto collegamento.
Solo l’anno successivo, il 20 settembre 1964, utilizzando i rilievi planimetrici, gli speleologi dei due gruppi faentini e alcuni elementi della “Ronda Speleologica AKU-AKU“ di Imola, suddivisi in varie squadre, operanti contemporaneamente nelle due grotte a diverse quote, dopo un’ estenuante e attenta ricerca che non trascura alcun piccolo cunicolo (Bentini et al.,1965), riescono finalmente a scoprire la via di collegamento.