Azpeitiko Antxieta kultura taldeko bi kidek, Andoni Albizurik eta Rafael Rezabalek, aurkitu zuten Ekain, esplorazio espeleologikoko eta arkeologikoko lanak egiten ari zirela. Izan ere, 1969ko udaberrian, biek, Antxieta taldeko beste zenbait kiderekin batera, Izarraitz mendialdea miatzeari ekin zioten. Zestoara buelta Goltzibar errekan zehar egin zuten eta guztiz deigarria gertatu zitzaizkien Sastarrain baserria eta haren ingurua; ur ugari zegoen eta agerikoak ziren historiaurreko bizitegi baterako baldintza egokiak.
Ekainaren 1ean, Sastarrain baserrira jo zuten bi lagunek eta bertako etxekoandreari aurrean ikusten ziren muinoetan haitzulorik ba ote zegoen galdetu zioten. Hark baietz erantzun eta gutxi gorabehera haitzuloak non ziren erakutsi zien. Ekainaren 8an itzuli ziren bertara, haitzulo txikia (13 metro inguru luze eta 2 metro zabal) aztertzeko asmoz. Sarreraren ezkerraldean kata bat egiteko prestatzen ziren bitartean, Rezabalek harriz erdi estalita zegoen zulo txiki bat ikusi zuen sarreraren eskuinaldean eta handik haize hotza irteten zela konturatu zen.
Bertatik harriak kentzen hasi ziren arrastaka sartu ahal izateko adina zabaldu arte. Metro batzuk herrestatuz gero, ohartu zen, zuloak barnealdera zeramala. Zailtasun handiz sartu ziren, eta 20 bat metro egin ondoren, zutik jartzeko moduan izan ziren. Haitzuloaren lehen zatia esploratu ondoren, eta hormetan koloragarriak hautematean, Rezabalek zaldien panela aurkitu zuen (Zaldei). Sentitu zuten zirrarak galarazi zien haitzuloa miatzen jarraitzea. Horrenbestez, handik irtetea erabaki zuten.
Arratsalde hartan aurkikuntzaren berri eman zieten Jose Migel Barandiarani, zeina 1916tik arkeologia azterketak zuzentzen ari zen Euskal Herrian, eta Jesus Altunari, Aranzadi Zientzi Elkartearen Historiaurrea Saileko Zuzendaria.
Haitzuloak ez zuen izenik eta kokaturik zegoen muinoaren toponimoaz izendatu zuten: Ekain. Handik hiru astera, ikertzaile biek santutegiaren lehen azterketari ekin zioten; azterlan hori 1969ko amaieran argitaratu zen. Aldi berean, kalikata egin zuten haitzuloaren atondoan. Kalikata hori positiboa gertatu zen, bertan historiaurreko aztarnategi bat zegoela erakusten baitzuen, eta 1969tik 1975era bitartean indusketa lanei ekin zieten 6 kanpainatan zehar.