Hans arbeide i Ur (som ansvarlig for et samarbeid mellom British Museum og University of Pennsylvania) begynte i 1922, og han gjorde viktige oppdagelser under utgravningene av kongegravene der, blant annet den såkalte kobberoksen og et par -figurer, hvorav en er havnet i British Museum og den andre i University of Pennsylvania Museum of Archaeology and Anthropology. Agatha Christies roman var inspirert av oppdagelsen av disse kongegravene. Christie giftet seg senere med Woolleys unge assistent Max Mallowan. Ur hadde gravsteder for det som kan ha vært sumeriske kongelige. Woolley oppdaget gravkamre med stiore materielle verdier. Her var store malerier som vitnet om den gamle sumeriske kulturs storhetstid, og smykker og kar og annet av gull og sølv. Den mest ekstravagante graven var «dronning» Pu-Abis grav, som ikke var blitt rørt av noen plyndrere. Inne i gravkammeret ble mange gjenstander i utmerket bevart tilstand funnet, blant annet et sylindrisk segl med hennes navn på sumerisk. Hennes legeme ble funnet sammen med to ledsagersker, som antagelig var blitt forgiftet for å kunne fortsette å tjene henne etter døden. Woolley klarte å rekonstruere Pu-Abis begravelsesseremoni fra gjenstander funnet i gravkammeret.