Бұл қалашықтың атауы алғаш рет Ресей картасына 1694 жылы түсірілді. Оны Тәуке ханға Ресейден келген елшілер Ф.Скибин мен М.Трошин сызған. Ол 20 парақтан тұратын «Казак ордасы» деп аталған. Онда Қорғалжын көлі мен хан ордасы арасында Нұра өзенінің жағалауында Бытығай қаласы орналасқаны туралы айтылған. Ол елсіз жер емес еді. Бұл жерде Ұлы Жібек жолымен жүретін көптеген керуен жолдары түйісетін.
1762 жылы Петерборда «Императорлық ғылым академиясының алқалық кеңесшісі Петр Рычковтың шығармасы» атты кітап жарық көреді. Қазақ жерін аралап өткен орыс ғалымы Бытығай туралы мынадай деректерді келтіреді: «Бытығай – Қорғалжын көліне құятын Нұра өзеніндегі қырғыз-қайсақ ордасындағы ұлы қаланың жұқанасы. Сипаттары бойынша бұл қала он шақырым жерде орналасқан және бұл жердегі сарай түріндегі төрт бұрышты құрылыстардың үлкендігі соншалықты, үш жүз сажындай болады. Бұл жерде бір мешіт бар және көптеген қираған тас құрылыстар бар». Тәуке хан өлген соң Бытығай қаңырап бос қалып қирауға аз қалды.
1816 жылы И.П. Шангин кесенені қарап шығып, қысқаша сипаттама берді, ғимараттың жоспары мен кесененің алдыңғы жағы суреттемесін жасады.
1825 ж. Сібір және Орынбор шекара шебін Қазақстанға көшіру туралы І Александрдың атына жазған жазбасында алқалық кеңесші Демидов осы ескерткіш туралы жазып өткен . «Тұзды көлдердің ішінде маңайы 300 шақырым болатын Қорғалжын өзені ең үлкені. Бұрын Есіл өзеніне ағатын Нұра өзені қазір осы көлге құяды. Осы өзеннен алыс емес жерде бұл елдің құнарлығын дәледейтін ескі егіндіктің аумағы көрінеді, ал 15 шақырым аймақты алып жатқан әжептәуір сәулет өнерінен хабар беретін ескі қаланың қирауынан пайда болған кірпіш үйінділері бұл елді қаңғырып жүрген көшпенділер емес, білімді, сауатты халық мекен еткенін дәлелдейді».
XIX ғасырда А. И. Левшин «Қырғыз-казак немесе қырғыз-қайсақ таулары мен даларының сипаттамасы» (1832) кітабында былай деп жазған: «Қорғалжын көліне құятын Нұраның сол жағалауында, оның сағасынан 27 шақырым жерде қалдықтары осы күнге дейін сақталған Тотағай немесе Ботағай деген қала болған. И.Шангиннің берген сипаттамалары бойынша, Ботағай кесенесінің 1816 жылы бұзылғаннан қалған қалдықтары болған, ол «тәп-тәуір сәулет нұсқасындағы ежелгі ғибадатхананың қалдығы» болып табылатын, «оның ішінде қабырғалары мен бағаналары сылақталған». Оның қасында «соған ұқсас тағы біреуі болды, ат алыстау жердегі кейбір қирағандарының ұзындығы 300 сажынды құраған».
Ботағай кесенесі Шоқан Уәлихановтың зерттеулерінде (1855) сөз болады. Осы кесене туралы мәліметтер сондай-ақ Иосиф Кастаньенің (1910), Леонид Семеновтың (1930) еңберінде де бар.
1949 жылы Ботағай кесенесінің қалдықтарын ғұлама ғалым Әлкей Марғұланның жетекшілігімен Қазақ КСР Ғылым академиясы Оңтүстік Қазақстан археологиялық экспедициясы зерттеген. Ә.Марғұлан Татығай (Тотығай, Ботағай) қаласын Нұра өзенінің сол жағалауындағы ірі төбелердің біреуінің орнында деп көрсетіп, Каталондық картада (1375) Нұра өзенінің сағасында белгіленген Ахсикент қаласына балаған.
1974 жылы Оңтүстік Қазақстан археологиялық экспедициясымен археологиялық қазба жұмыстары жүргізілді. Ботағай кесенесі 2006 жылы «ҚазЖоба қалпына келтіру» Республикалық мемлекеттік кәсіпорыны ғылыми-зерттеу және жобалау филиалының Жиынтық бөлімімен (жетекшісі Г.Қамалова) зерттелген. Қазба жұмыстары жүргізілгенге дейін ескерткіш диаметрі шамамен 30 метр, биіктігі 1,5-2 метр сопақ қалыпты төбе болып табылған. Оның төбесінде металдан жасалған триангуляциялық бекет орналасқан. Қазба жұмыстарының нәтижесінде мөлшері 21х17,4 кірпіштен төселген алаңша және де саны аз болғанымен, осы аймақ үшін бірегей болып табылатын күйдірілген саздан қашап жасалған, геометриялық және өсімдік ою-өрнектері бар ілменақыштар табылған.
Қазба материалдары «ҚазЖоба қалпына келтіру» институтында сақталған.
