Michałowski kierował ekspedycją do 1969 roku. Prace archeologów skupiały się na dwóch odcinkach. Pierwszym z nich był tzw. obóz Dioklecjana w zachodniej części miasta, w którym eksplorację prowadzono na terenie między Bramą Pretoriańską a Tetrapylonem, na forum przed tzw. Świątynią Sztandarów i wewnątrz samej świątyni. Przebadano również mury miejskie i odkopano fragment Drogi Pretoriańskiej. Na drugim odcinku, w tzw. Dolinie Grobów, czyli nekropolii palmyreńskiej, odsłonięto grobowiec Zabdy, Alaine oraz Juliusza Aureliusza Hermesa. Wykopaliska pozwoliły ustalić rozwój urbanistyczny miasta oraz dokonać datowania odkrytych budowli na podstawie znajdujących się w nich materiałów epigraficznych. Sensacyjnym sukcesem było odkrycie skarbu, na który składała się biżuteria i 27 złotych solidów Fokasa, Herakliusa i Konstansa. Bogactwo i znaczenie odkrytego materiału było tak wielkie, że od 1966 roku zaczęto wydawać w Warszawie „Studia Palmyreńskie”, które ukazują się także obecnie (2016). Polscy archeolodzy stali się ekspertami od badań starożytnej Palmyry, badania CAŚ UW trwają tu do dziś (obecnie zawieszone z powodu wojny w Syrii).
Aleksandria