Le site des Vaux-de-la-Celle représente un site unique en France par son intérêt archéologique, historique et culturel du fait de son architecture unique et de la qualité de ses vestiges. Il se situe en plein coeur du Parc Naturel Régional du Vexin français, à 50 km de Paris. 
On en trouve le premier signalement en 1831 avec un croquis de Léon Pic de Replonge, artiste ayant laissé un certain nombre de dessins sur les environs de Magny-en-Vexin. Le théâtre est alors assimilé, par erreur, à un château. 
Le site archéologique des Vaux-de-la-Celle a fait l’objet de fouilles archéologiques dès 1935 à l’initiative d’un architecte érudit : Pierre Orième. C’est lors de cette campagne d’une année que le présumé château est identifié comme étant un théâtre datant de l’époque gallo-romaine. 
Le site est classé Monument Historique en 1941. Compte tenu des découvertes prometteuses réalisées par Pierre Orième, le terrain, situé en zone agricole, est racheté par l’Etat en 1946. En 1981 la zone classée est étendue à six autres parcelles définissant une zone de 5,5 ha. Avec la Seconde Guerre Mondiale les fouilles sont stoppées et ne reprendront qu’en 1948. 
En 1951 le Groupe Spéléologique et Archéologique du Camping-Club de France, formé de fouilleurs bénévoles, s’implante dans le Vexin français et y réalise quelques opérations. Renforcé en 1959 par le Groupe d'Archéologie Antique du Touring-Club de France il se voit confier, en 1960, l’autorisation de rouvrir le chantier archéologique de Genainville sous la direction de Pierre-Henri Mitard, chercheur au C.N.R.S. 
Sous l’égide du Centre de Recherches Archéologiques du Vexin français (CRAVF) résultant de la fusion des deux groupes, les fouilles vont durer jusqu’en 1991
Plusieurs édifices sont mis au jour : une aire cultuelle avec temple et bassin, un théâtre, une «
domus » (maison de maître) appelée "le pavillon ", des bâtiments secondaires. Les diverses découvertes permettent au CRAVF de créer un musée autour des collections mises au jour. Celui-ci ouvrira ses portes en 1955 à quelques kilomètres du siteà Guiry-en-Vexinet deviendra par la suite le Musée Départemental d’Archéologie du Val-d’Oise. 
L'ensemble a fait l’objet d’une inscription parmi les 30 sites et monuments historiques du patrimoine national retenus pour leur représentativité au titre de la loi-programme de 1988 relative au patrimoine monumental. 
A partir de 1989 la responsabilité de la recherche revient à la Direction Régionale de l’Archéologie Historique d’Ile-de-France. Isabelle Daveau (AFAN - Association pour les Fouilles Archéologiques Nationales) est alors chargée de réaliser une série de sondages sur le théâtre dans le cadre d’un futur projet de mise en valeur. 
En 1993, Laurent Cholet (AFAN) fouille la zone Ouest du temple dite « agglomération ». 
En 1995, Didier Vermeersch
archéologue au Service Départemental d’Archéologie du Val-d’Oise, réalise une fouille de sauvetage dans le cadre de la restauration du bassin n°3. Le site est ensuite complètement abandonné par la recherche. 
En 2004, l’Association Etudiante Valdoisienne d’Archéologie, sous l’égide de l’Université de Cergy-Pontoise, a repris les travaux de recherches sur le site. Elle revoit les données anciennes établies par les différentes équipes de fouilles tout en initiant l’ouverture de pistes comme l’extension de la nécropole protohistorique ou les fondations du temple gallo-romain. La recherche est dirigée, depuis 2005, par Didier Vermeersch, Maître de Conférences en Histoire Ancienne et Archéologie à l’Université de Cergy-Pontoise, en collaboration avec des chercheurs de plusieurs universités et instituts français comme Paris I, Paris IV, ENS, IUT de Cergy-Pontoise, CRAVF, etc. Depuis 2006 la création d'un Projet Collectif de Recherches (PCR) permet à divers équipes de travailler conjointement.