Piliakalnis (Utenio Pilis, Didysis piliakalnis) įrengtas atskiroje kalvoje, Utenėlės kairiajame krante. Aikštelė trikampė, pailga Š-P kryptimi, 55 m ilgio, 35 m pločio Š gale. Čia supiltas 1,7 m aukščio, 15 m pločio pylimas, už kurio iškastas 60 m ilgio, 55 m pločio, 14 m gylio griovys 9 m pločio dugnu. Šlaitai statūs, 14 m aukščio.
Piliakalnis labai apardytas arimų, aikštelė dirvonuoja, šlaitai apaugę praretintais medžiais. ŠV šlaite įrengti laiptai.
Į Š nuo piliakalnio, už griovio įrengtas priešpilis (Utenio Kapas, Mažasis piliakalnis) (N55°28'26.9"; E25°33'02.9"). Jo aikštelė pusapvalė, orientuota Š-P kryptimi, 15 m ilgio, 25 m pločio P krašte. Jos V, Š ir R pusėse supiltas 60 m ilgio, 2,5 m aukščio, 14 m pločio pylimas 4 m aukščio išoriniu šlaitu.
V papėdėje, 1 ha plote yra papėdės gyvenvietė, tyrinėta 1959, 1975-1976 m. Joje rasta stulpaviečių, židinių, geležinis smeigtukas, kaltelis, yla, žalvarinis auskaras, molinis verpstukas, Djakovo tipo svorelis, brūkšniuotos, lygios ir žiestos keramikos, geležies gargažių. 750 m į PR yra XIV a. pabaigos - XV a. pradžios senkapis (tyrinėtas 1976-1977 m.). Į PV nuo piliakalnio buvo šventu laikomas šaltinis (sunaikintas).
1835 m. piliakalnį kasinėjo P. Vilčinskis. Aikštelėje jis aptiko storą kultūrinį sluoksnį su apdegusio molio gabalais, puodų šukėmis, gyvulių kaulais ir kitais radiniais.
1976-1978 m. R. Kulikauskienė ir P. Kulikauskas ištyrė V aikštelės pusę - iš viso 660 m2 plotą. Aptiktas 3,3 m storio kultūrinis sluoksnis, kuriame išskiriami 3 piliakalnio apgyvendinimo etapai. Ankstyviausi piliakalnio įtvirtinimai buvo dvi medinių 8-18 cm storio stulpų eilės. Atstumas tarp stulpų eilių buvo 40-45 cm, o tarp stulpų - 6-12 cm. Tvora buvo pinta iš šakų, ne kartą degusi ir remontuota. Jos vidinėje pusėje aikštelės kraštas sutvirtintas moliu ir 0,8 m pločio akmenų grindiniu. Šis sluoksnis datuojamas I tūkst. pr. Kr. Keturkampiai stulpinės konstrukcijos 6-8 m ilgio pastatai su apvaliais židiniais stovėjo aikštelės kraštuose. I tūkst. pradžioje medinių tvorų įtvirtinimus pakeitė aikštelės pakraščiuose iš molio suplūktas 1 m aukščio pylimas. XIV a. iš molio, panaudojant akmenis ir rąstus, suplūktas dabar matomas pylimas, ant kurio pastatyta stulpinės konstrukcijos medinė gynybinė siena, drėbta moliu. Tyrinėjimų metu surasta daugiau kaip 800 radinių: geležinių arbaleto ir lanko strėlių, plačiaašmenis kirvis, smeigtukų, ylų, peilių-pjautuvėlių, peilių, dalgių ir pentinų dalių, cilindrinių spynų, skiltuvų, sagtis, žalvarinių smeigtukų, apyrankių, kabučių, pinta apyrankė, varinė II a. Romos ir sidabrinė XIV a. pabaigos Jogailos monetos, apvali segė, akmeninių kirvių (45 vienetai), buožių, verpstukų, galąstuvėlių, trinamosios girnos, kaulinių ietigalių (35 vienetai), strėlių antgalių (40 vienetų), durklų, ylų, žeberklų, smeigtukų, adiklių, adatų, skobtelių, gremžtukų, grandiklių, peilių, rėžtukų, švilpynių, raginių kirvių, molinių žalvarinių kirvelių ir apyrankių liejimo formų, tiglių, verpstukų, apie 10 tūkst. brūkšniuotos, lygios, gludintos ir žiestos keramikos šukių, per 7 tūkst. gyvulių kaulų.
Priešpilyje 1978 m. P. Kulikauskas ištyrė 62 m2 dydžio plotą, padarė pylimo pusinį pjūvį. Po pylimu aptiktas I tūkst. pradžios papėdės gyvenvietės kultūrinis sluoksnis su geležiniu smeigtuku, akmeninio kirvelio dalimi, brūkšniuota keramika. Pylimas supiltas XIV a. per vieną kartą iš molio.
Piliakalnyje stovėjo Utenos pilis. 1373 m. vasario mėnesį ir 1375 m. jos apylinkes niokojo Livonijos ordinas, kuris pilį sudegino 1433 m. vasario pradžioje.
Piliakalnis datuojamas I tūkst. pr. Kr. pradžia - II a. ir XIV-XV a. pradžia.
Pasiekiamas Utenos-Pakalnių plentu pakilus į Utenėlės kairiojo kranto aukštumą (yra 100 m į kairę (PR) nuo plento susikirtimo su buvusio geležinkelio linija).
Lit.: Wilczyński, 1836; Stryjkowski, 1846, p. 248; Baliński, 1850, p. 277-278; Покровский, 1899, c. 100; LAA, p. 116-117 (Nr. 481); Volkaitė-Kulikauskienė, 1977; 1986; Volkaitė- Kulikauskienė, Kulikauskas, 1978; Jurkštas, 1979; Volkaitė-Kulikauskienė, Luchtanas, 1980; Kulikauskas, 1980; Luchtanas, 1981, p. 5-17; Волкайте-Куликаускене, Лухтан, 1981; Лухтан, 1986; Merkevičius, 1986; Kulikauskienė, 1998; Daugudis, 1992b, p. 66-67; Zabiela, 2001a, p. 49-51; 2002, p. 94-96; Rackevičius, 2002, p. 174; Baranauskas, 2003, p. 68, 91.
