Pochi mesi dopo il primo intervento, da novembre 2010 a gennaio 2011, in seguito allo smontaggio dell’altare marmoreo ottocentesco, si è potuto indagare il discreto dislivello tra il pavimento del presbiterio e quello della navata. La rimozione del pesante apparato del XIX secolo e del suo pavimento ha messo in luce una sequenza costruttiva che iniziava con una serie di casse funebri lignee, proseguiva con i resti, più o meno conservati, delle modifiche operate tra il Seicento e il Settecento (ampliamento del presbiterio e modifica del profilo delle balaustre, serie di pavimenti) e arrivava al presbiterio quadrato che nel XVI secolo aveva cancellato l’impianto primitivo. La struttura cinquecentesca, riferibile al momento in cui, seppur per breve tempo, Iglesias divenne sede di diocesi e Santa Chiara assunse il titolo di Cattedrale, cambiò completamente, infatti, la concezione dello spazio sacro, resecando e ampliando l’edificio fatto costruire da Ugolino della Gherardesca. L’intero perimetro dell’abside duecentesca, con parte dell’ultimo piano pavimentale in mattoni, è stato però messo in luce nei livelli più bassi, resecato ma perfettamente conservato nel tracciato e per una discreta altezza. Oltre ai materiali ceramici recuperati in questo e negli altri punti dell’edificio, sono apparsi di particolare interesse alcuni conci squadrati, un blocco con costolatura (parte della struttura primitiva), un’iscrizione (con data 1621) e due lastre decorate con stemmi; detto materiale è stato utilizzato nel XIX secolo, insieme pietrame vario, per creare la piattaforma di sostegno del pesante altare marmoreo, e proviene probabilmente da strutture precedenti poste nell'area; le due lapidi paiono, a una prima analisi, vicine, per i loro caratteri iconografici, alla prima fase della chiesa (fine XIII - s. m. XV secolo).