En Troya participó en las excavaciones desde 1882 y desarrolló plenamente la técnica de la estratigrafía.
Tras la muerte de Schliemann, Dörpfeld prosiguió las excavaciones en Troya en 1893 y 1894, desenterrando gran parte del estrato correspondiente a la ciudadela de Troya VI, y observando que la ciudad había sucumbido violentamente tras un gran incendio.
No llegó a hallar la ciudad inferior que fue descubierta por Manfred Korfmann a partir de 1988, pero ya había supuesto que esta ciudad inferior se llegaría a descubrir, puesto que algunos sondeos que encargó a varios especialistas habían hallado indicios de ello.
Ergebnisse der Ausgrabungen in den vorhistorischen und historischen Schichten von Ilion 1870-1894, que contiene sus conclusiones acerca de las excavaciones de Troya.
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