I resti archeologici più consistenti rinvenuti a Sanzeno appartengono al periodo retico (VI-I sec. a.C.). Essi testimoniano la presenza di un insediamento diffuso in piccoli gruppi sparsi di abitazioni, costituite da case rettangolari seminterrate. Di tali edifici, caratterizzati da un accesso a corridoio o a gradini, la parte inferiore era in muri a secco, quella superiore in legno. Il tetto poteva essere di paglia, scandole o lastre di pietra. Assai abbondante la messe di utensili rinvenuta al loro interno e conservata parte al Tiroler Landesmuseum Ferdinandeum di Innsbruck, parte presso il Castello del Buonconsiglio a Trento (molti, purtroppo, sono finiti in collezioni private). Fra i recipienti in ceramica si distinguono le tazze con profilo a “S” che, in quanto tipiche della località, prendono il nome di tazze “tipo Sanzeno”.
La presenza di strumenti atti alla lavorazione dei metalli documenta l’opera di fabbri e bronzisti, mentre i diversi attrezzi in ferro come zappe, falci e forconi ci riportano all’attività agricola. Nell’area dei Casalini, dove oggi sorge il Museo, doveva esistere un santuario da cui provengono numerosi ex voto in bronzo raffiguranti cavallini, pesci e figure umane, su cui sono incise delle iscrizioni in alfabeto nord-etrusco.
Il tutto documenta, per l’età retica a Sanzeno, uno dei siti umani più importanti del territorio alpino centro-orientale, punto di incontro e di riferimento per traffici e contatti anche a lunga distanza fra l’Italia mediterranea per un verso e il centro Europa per un altro.
Gli scavi hanno inoltre dimostrato una continuità insediativa in loco dall’età preromana a quella tardo antica. Lo documenta il passaggio dalla tecnica edilizia retica a quella tipicamente romana che presenta muri in pietra e malta e tegole per il tetto. Importante testimonianza della romanizzazione sono inoltre le numerose iscrizioni, alcune delle quali tuttora visibili presso la Basilica dei SS. Martiri Anauniesi. Di particolare interesse è quella funeraria che si trova nel suo interno, alla destra della porta principale. La lapide fu fatta fare da T(itus) Aurelius Moravesus Servano, veterano della legione XXX U(lpiae) V(ictricis) istituita dall’imperatore Traiano nella seconda metà del II sec. d.C., che era stato dispensato dai compiti più gravosi del servizio (beneficiarius tribuni).
Decisiva fu l’acculturazione romana portata dai negozianti latini che, lungo le consolidate direttrici dell'Adige e del Garda attraverso Terlago, Fai e Cavedano, importarono merci e attrezzi, ma anche idee e tecnologie avanzate, tali da modificare usanze e modi di vita.
Come riferisce la Tavola Clesiana, l’editto con cui l'imperatore Claudio nel 46 d.C. conferiva la cittadinanza romana agli Anauni, già nei primi decenni del I secolo d.C., la popolazione locale risulta totalmente integrata nel mondo romano, tanto che i suoi esponenti si comportano, pur non avendone il diritto, da cittadini romani militando addirittura nella guardia personale dell'imperatore.
Nell’abitato di Sanzeno questo passaggio risulta particolarmente evidente. Nel territorio, accanto ai tradizionali lavori (agricoltura, allevamento, artigianato), compaiono occupazioni come quella dei fornaciai, che producevano tegole, coppi, mattoni e pesi per il telaio.
Anche nella religione si registra la rapida assimilazione dei culti italici. Riprova della pacifica romanizzazione è la contaminazione delle antiche divinità locali con quelle che, tra le latine, avevano analoghe “attribuzioni”: Giove, Concordia, Ercole, Mercurio, Minerva, cui si aggiunsero, più tardi, divinità orientali (Iside, Mitra) il cui culto fu portato a Sanzeno probabilmente dai reduci dal servizio militare svolto ai confini dell’impero, lungo il Danubio. Per non dimenticare Saturno, la cui diffusione in Anaunia entrò in conflitto con l’evangelizzazione dei primi secoli d. C.