Il borgo seguì poi le sorti del territorio circostante, venendo inglobato nel granducato di Toscana nella metà del XVI secolo e divenendo frazione di Castiglione della Pescaia.
L'evento che segnò il ritorno di Vetulonia nella storia fu la visita che il medico Isidoro Falchi effettuò a Colonna il 27 maggio 1880, dove tra le altre cose notò una parte delle antiche mura ciclopiche ancora oggi presenti all'interno del paese.
Tra il 1883 e il 1900 il Falchi riportò alla luce necropoli e resti riferibili ad un ampio periodo di tempo tra il IX e I secolo a.C., che lo convinsero di avere finalmente individuato il sito della perduta città etrusca di Vetulonia.
Il 22 luglio 1887, nonostante pareri contrastanti da parte di personalità dell'archeologia nazionale, un regio decreto riassegnò al borgo di Colonna il nome originario di "Vetulonia".