Lũy đá cổ Kỳ Anh được phát hiện vào năm 1993, nằm về phía Bắc của dãy Hoành Sơn theo trục Đông - Tây, mặt trước hướng về phía Nam. Hiện nay, lũy mới được phát lộ gần 1km, được xây dựng bằng đá tự nhiên, không sử dụng chất kết dính; nơi cao nhất là 6m ở mặt phía Nam, về phía Bắc cao nhất là 3m, mặt thành rộng 3m, chân thành rộng 5m.
Theo chiều dài thân lũy, cứ cách nhau 3-4m được trổ một ô vuông, hai bên mỗi ô vuông có bậc tam cấp. Bước đầu, các nhà nghiên cứu văn hóa cho rằng lũy đá cổ Kỳ Anh là dấu tích còn lại trong hệ thống thành lũy cổ của Vương quốc Lâm Ấp (thời kỳ Đại Việt - Champa), chiều dài hơn 30km dựa vào dãy Hoành Sơn, với mục đích phòng thủ bảo vệ biên giới. Đến giai đoạn Trịnh - Nguyễn phân tranh thì hệ thống lũy đá cổ này tiếp tục được chúa Trịnh Toàn củng cố thêm, nên người dân còn gọi lũy Ông Ninh (Ninh Quận công - Trịnh Toàn).
Đây là một di tích kiến trúc cổ độc đáo, quan trọng ở Bắc Trung bộ, nên năm 2012 được Viện Khảo cổ học Việt Nam, Viện Viễn Đông Bác cổ Pháp tiến hành khảo sát, nghiên cứu khảo cổ học. Năm 2014, được Bộ VH-TT-DL công nhân là di tích kiến trúc nghệ thuật cấp quốc gia.
Tuy nhiên, hiện nay lũy đá cổ đang bị xuống cấp báo động do ảnh hưởng mưa lũ làm xói mòn, sạt lở và sự tác động của con người (Báo SGGP đã có bài viết “Những di tích bị lãng quên”, phản ánh thực trạng của di tích lũy đá này).
