Косцюшко-Валюжиничу приходилось не только отражать нападки духовенства, но и вести острый научный спор с просвещенным знатоком херсонесских древностей Александром Львовичем Бертье-Делагардом. Последний, так же как и Косцюшко-Валюжинич, не был профессиональным ученым, но профессия военного инженера делала его мнение об архитектурных памятниках весьма авторитетным. В 1886 г., т. е. за два года до начала раскопок Косцюшко-Валюжинича, Бертье-Делагард издал труд о руинах античного Херсонеса и пещерных городах Крыма. Дополненный материалами археологических раскопок, он был переиздан в 1893 г. под названием «Древности Южной России. Раскопки Херсонеса».
Бертье-Делагард поставил своей целью опровергнуть господствующее мнение о былом великолепии развалин Херсонеса и о варварском их разрушении жителями Севастополя. По мнению исследователя, византийский Херсонес задолго до строительства Севастополя был жалким и убогим поселением, не заслуживавшим того восхищения, с каким Мартин Броневский описывал его руины. Что касается античного Херсонеса, то он, как полагал Бертье-Делагард, находился не подвизантийским городом на берегу Карантинной бухты, а совсем в другом месте — в окрестностях Казачьей бухты.
К. Косцюшко-Валюжинич
Выводы эти встретили поддержку со стороны компетентного знатока античных памятников академика Н.П. Кондакова (1844—1925), что ставило Косцюшко-Валюжиннча в весьма затруднительное положение. Рассказывая монастырскому начальству, что он под христианским Херсонесом ищет языческий город, Косцюшко-Валюжинич не имел поддержки со стороны научных авторитетов. Правда, уже А.С. Уваров отыскал в базиликах византийского времени обломки античной эпохи. Но кто мог поручиться, что они всегда находились на этом месте, а не были привезены морем из Казачьей бухты в период строительства храма? К.К. Косцюшко-Валюжинич не мог представить в пользу своего мнения убедительных доказательств.
Эти доказательства появились лишь в 1899 г. В нескольких шагах от монастырской калитки на свет вышли монументальные ворота V в. до н.э., а справа и слева от них — стены великолепной кладки. Не меньшей неожиданностью было то, что в стене близ ворот оказалась ниша, прикрытая плитой. Когда удалили окрашенную охрой глину и плита отпала, взору предстали погребальные урны, золотые украшения поразительной сохранности.
В своем письме от 12 марта 1899 г. в Императорскую археологическую комиссию Косцюшко-Валюжинич писал: «Много столетий топтали это место своими ногами жившие здесь византийцы и татары, и, наконец, сотни тысяч богомольцев, туристов и ученых, не подозревавших, что под ними погребена целая маленькая Троя с нетронутыми гробницами ее знаменитых граждан».
Среди тех, кто одним из первых увидел открытые Косцюшко-Валюжиничем ворота и стены, был его главный соперник и оппонент Бертье-Делагард. Как настоящий ученый, он отказался от своего ошибочного мнения и признал, что по характеру кладки ворота и стены принадлежат греческому городу V—IV вв. до н.э. А это означало, что город, основанный гераклейцами в V в. до н.э., находился на том же месте, где византийский Херсонес (Корсунь по русским летописям).
Последовали и официальные признания. Скромный археолог сразу стал знаменитостью. Археологическая комиссия, наконец, удостоила его избрания в свои члены-корреспонденты. Царь повелел увеличить бюджет раскопок на 2 тысячи рублей. По этому поводу из Археологической комиссии пришла телеграмма: «Ура! Ура! Ура! Милейший Косцюшко-Валюжинич, беспредельно радуемся беспримерному счастью».
План Херсонеса
В марте 1904 г. Косцюшко-Валюжинич писал: «Зачем я не родился столетием раньше. Я бы пал к ногам Великой Екатерины и спас бы Херсонес, раскопав его, от будущих врагов, причинивших ему, начиная с Крымской кампании, и причиняющих в настоящее время больше зла, чем это сделали скифы и остальные варвары».
Вскоре древние башни и стены, очищенные археологом от земли, стали свидетелями грозных событий революции 1905 г. На рейде восточнее Карантинной бухты 15 ноября бросил якоря мятежный крейсер «Очаков». Оставшиеся верными царскому правительству батареи Северной стороны открыли по нему артиллерийский огонь. Несколько снарядов разорвались у склада древностей, над большой западной базиликой. В час ночи 17 ноября каратели провели под башней Зенона на гарнизонную гауптвахту командующего революционным флотом лейтенанта Шмидта и его сына. Шмидт хромал, кровь текла по его лицу. Матросы грубо толкали пленника в спину. Косцюшко-Валюжинич был свидетелем этого зрелища, и оно его потрясло.
Посетители Херсонесского музея-заповедника неподалеку от ныне восстановленного Владимирского собора могут увидеть скромную одинокую ограду. На обломке колонны — имя Косцюшко-Валюжинича. Человек, отдавший жизнь Херсонесу, похоронен внутри стен древнего города как его именитый гражданин.