Χρονολογείται στους πρώιμους μυκηναϊκούς χρόνους
Ένα ιδιαίτερο και σπάνιο εύρημα, που φανερώνει τη διαχρονική σημασία του Μαραθώνα ως τόπου μνήμης για την αρχαία Αθήνα, πριν και μετά τη μεγάλη μάχη του 490 π.Χ., ήρθε στο φως το 2016, σε μικρή απόσταση από τον Τύμβο. Η ανακάλυψη έγινε στο πλαίσιο της Πανεπιστημιακής Ανασκαφής στο Πλάσι Μαραθώνα, η οποία διεξάγεται από το 2014.
Συγκεκριμένα, αποκαλύφθηκε κτιστός τάφος πολεμιστή των πρώιμων μυκηναϊκών χρόνων (περ. 1600 π.Χ.), οπλισμένου με ξίφος, δόρυ, εγχειρίδιο, μαχαίρι και βέλη. Σχεδόν μία χιλιετία αργότερα, στους πρώιμους ιστορικούς χρόνους (περ. 700 π.Χ.) ο τάφος αποκαλύφθηκε από τους κατοίκους του δήμου του Μαραθώνα, οι οποίοι άφησαν τα όπλα στη θέση τους, συνέλεξαν με προσοχή και σχολαστικότητα τα οστά του νεκρού, πιθανώς θεωρώντας ότι ανήκει σε έναν προαιώνιο μυθικό ήρωα, και ίδρυσαν πάνω από τον τάφο ένα ιερό προς τιμήν του.
Το ιερό αυτό καταστράφηκε την εποχή της μεγάλης μάχης, πολύ πιθανώς από τον περσικό στρατό, και εγκαταλείφθηκε, αφού πλέον τον κυρίαρχο τόπο ιστορικής μνήμης στην περιοχή αποτέλεσε ο Τύμβος του Μαραθώνα.
