Viltina kalmet kaevati 1940. aastal seoses plaaniga rajada Lõuna-Saaremaale Nõukogude Venemaa sõjaväebaas. Seetõttu toimusid tööd kiirkorras ja üle 3200 m2 kaevati läbi umbes kahe kuu jooksul (Artur Vassar ja Marta Schmiedehelm). Kalme koosnes suuremast kivivarekalmest ning seda ümbritsevatest väiksematest kivikuhelikkalmetest. Vimastest jäi osa ajapuudusel uurimata.
Viltina kalmed paiknesid oma kasutusajal (ca 980-1300) otse rannikul randumiseks sobiva lahesopi kõrval. Keskne kivivarekalme oli kaetud rohkete kividega, kõrge ja kunagisel lagedal rannamaastikul kahtlemata domineeriv maamärk.
Põletusmatused kalmes olid enamasti laikudena, kohati aga segamini laiemal alal. Kivikuhja all tuvastati vähemalt kaheksa kiviringkalmet. Kalme leiumaterjal oli erakordselt rikkalik, seda isegi hoolimata kiirustavatest kaevamistest ning sõela mitte kasutamisest. Osa ehteid oli väärismetallist ning relvade või relvaosade hulk oli märkimisväärne. Rohkesti leidus ornamenditud, sealhulgas mujal toodud keraamikat. On oletatud, et kalmesse oli peamiselt 11.-12. sajandil maetud arvatavalt üle 100 inimese – kaevatud alal suudeti tuvastada 30-50 eraldi matust. Lisaks leiti kolm laibamatust 13. sajandist.
Kivikalme merepoolsest osast leiti rohkesti ovaalselt paiknevaid paadineete, mille juures luud ja leiud samas peaaegu puudusid. Ilmselt oli tegu tavaga tuua vanad paadid samuti kivikalmetesse, kas kalme kasutusajal või mõnevõrra hiljem.
Viltina rikkaliku leiuainesega kalme sobiva randumiskoha kõrval, suurtest põllumaamassiividest eemale jäävas kohas oli ilmselgelt seotud sellest 50-100 m kauguselt avastatud sadamakohaga, mida võiks pidada kunagiseks kärajakohaks.
