Gracias al estudio estilístico de las pinturas rupestres (comparándolas con otros yacimientos del Levante español, principalmente Parpalló), y al análisis de los restos humanos, líticos y cerámicos localizados en el interior de la Cueva de la Pileta, se han documentado cuatro fases de ocupación durante el periodo paleolítico superior: Solutrense medio, Gravetiense, Magdaleniense Medio y Magdaleniense Superior, con características pinturas ocres y rojas y motivos zoomorfos y fases de ocupación neolíticas con series de pinturas distribuidas por toda la cueva, generalmente de color negras y motivos geométricos.