Преслав е третият значим обект от Първото българско царство след Мадарския конник и Плиска, който привлича вниманието на Карел Шкорпил още през 1887 г., когато прави малки разкопки там. По-късно, през 1905 г. проучванията са продължени по поръчение на Руския археологически институт в Константинопол, „за да се намери връзката между двете столици Плиска и Преслав“, както пише Шкорпил. В старата столица работата му се е изразявала само в проучване на града и неговите околности, провеждане на малки разкопки, сондажи, маркиране на обекти и събиране на археологически материали, тъй като този обект не е предлагал някакви спорни или неизяснени проблеми, подобно на другите два обекта. Участва и в създаването на Археологическото дружество „Тича“, чиято основна цел е да изгради местен музей.

В Преслав Карел Шкорпил установява и проучва трасетата на двете крепостни стени; съставя план на града така, както е бил оформен през X век; разкрива северната порта на вътрешния град, една от ъгловите кули, един манастирски комплекс и три църкви. Освен това проучва и сателитните крепости около града. Съвместно с Юрдан Господинов организират разгърнати археологически разкопки на царския дворец и Кръглата църква в Преслав, като разкриват части от двореца и външната периферия на Кръглата или „Златна“ църква на цар Симеон.

Всички материали, събрани и проучени от Шкорпил в продължение на 40 години са издадени през 1927 г. в една отличаваща се със своята пълнота и прецизност обобщителна работа „Паметници от столицата Преслав“, отпечатана в юбилейния сборник „България 1000 години“. През 1929 г. обнародва и друг труд посветен на Преслав – „Старобългарската съобщителна мрежа и крепостите по нея“, където доказва, че Преслав е бил централно средище на цяла мрежа от пътища между Дунав и южната граница на държавата.