Пещеры Ани и окружающие долины впервые были систематически исследованы Давидом Гипшидзе по поручению Никоайса Мара в 1915 году. Исследования были прерваны в 1916 году, однако участник экспедиции Николай Токарский продолжил работу.

На основе исследований Гипшидзе, Токарский в 1972 году издал в Ереване книгу «Пещеры Ани» на русском языке, указав автором Давида Гипшидзе.

Исследования показывают: пещеры Ани использовались как жилые помещения и имели религиозное значение. В пещерах обнаружено более 30 церквей и святилищ.