Vào năm 1989, tại nhóm tháp Chiên Đàn, trong một cuộc khai quật để làm phát lộ chân tháp chuẩn bị cho việc trùng tu, các nhà khảo cổ đã tìm thấy một hệ thống mô típ trang trí chân tường cùng hàng trăm tác phẩm điêu khắc có giá trị bằng sa thạch, đó là những tượng nam thần, nữ thần, nhạc công, Apsara, tượng động vật, các vật trang trí kiến trúc, đài thờ, bi ký...
Tượng động vật ở Chiên Đàn gồm rắn Naga, ngỗng thần Hamsa, chim thần Garuda, voi, sư tử, nai, Gajasimha...Nhiều vật trang trí kiến trúc thể hiện đầu makara phun ra người hoặc động vật khác; những vật trang trí góc chạm các loại hoa lá cách điệu...
Những hiện vật phát hiện được vào năm l989 đã làm cho các nhà nghiên cứu có một cái nhìn khác về khu tháp Chiên Đàn, bởi lẽ trước đây các học giả người Pháp chỉ tìm thấy một số lượng nhỏ các tác phẩm điêu khắc ở đây, do vậy họ đã xếp các tượng ở Chiên Đàn vào phong cách nghệ thuật Chánh Lộ (thế kỷ XI). Xét về mặt tiếu tượng học thì các tác phẩm điêu khắc ở Chiên Đàn rất gần với phong cách Chánh Lộ, tuy nhiên J. Boisselier đã có lý khi cho rằng những bức chạm nổi (relief) ở Chiên Đàn kém thuần nhất hơn ở Chánh Lộ (theo J. Boisselier - La Statuaireu Champa, Paris, 1963), điều đó khá dễ hiểu, bởi ba ngôi tháp ở Chiên Đàn được xây dựng tuần tự trong một thời gian dài, từ đầu đến cuối thế kỷ XI và có thể sang đầu thế kỷ XII.
Không chỉ có thế, vào cuối năm 2000, trong đợt tôn tạo cảnh quan sân vườn quanh khu tháp, tại khu vực phía trước tháp giữa, chúng tôi đã phát hiện được nền móng của một phế tích có thể là một ngôi nhà dài (mandapa), phần chân móng của mandapa nằm ở độ sâu khoảng 1 mét so với móng của tháp giữa, cũng giống như chân tháp, dưới chân mandapa được lót những viên đá cát hạt thô màu trắng đục, từ chân lên đến nền mandapa các lớp gạch được xây giật cấp, chạm trổ thành những tầng sen cách điệu dạng kỷ hà; bao quanh phần còn lại của thân mandapa là một số tượng người ngồi xếp bằng được chạm trực tiếp vào gạch. Tiếp theo mandapa về phía đông có lẽ là một tháp cổng (gopura); trong hố khai quật còn tìm thấy khoảng 100 hiện vật, gồm tượng các nam thần, nữ thần, Kinnnara, vũ công, tu sĩ Bà-la-môn, tượng động vật, đồ trang trí kiến trúc, cùng nhiều mảnh vỡ của các di vật bằng sa thạch.
Trong nghệ thuật điêu khắc Champa, ngoài y phục, các đồ trang sức, đồ đội của các nhân vật là đặc điểm để phân biệt các vị thần, tu sĩ, những người trong hoàng gia, chiến sĩ..., nhưng cũng như các tượng trong phong cách Chánh Lộ, đồ trang sức của các pho tượng ở Chiên Đàn rất đơn giản có khi không có món trang sức nào, do vậy chỉ có thêm nhận biết nhân vật qua động thái, vật cầm tay, đồ đội trên đầu của nhân vật ...
Các loại đồ đội ở Chiên Đàn có thể chia làm hai nhóm: nhóm một gồm loại đồ đội thấp có dạng vương miện không che toàn bộ mái tóc. Nhóm hai gồm những đồ đội cao hình chóp, đó là những kirita-mukuta có ba hoặc bốn tầng được gắn những đóa hoa hình tam giác; hoặc một vương miện kết hợp với tấm bọc búi tóc thành hình chóp, được thắt lại như vỏ ốc xoắn. Trang phục phụ nữ là một kiểu váy ngắn đến đầu gối, thắt lưng vải buông xuống ở giữa thành một vạt lớn và dài, cong và nhọn ở đầu mút trông giống như một chiếc khố. Vòng đeo tay và vòng cổ là loại vòng kim loại có vẽ nặng nề, ít chi tiết.
Các tượng ở Chiên Đàn được thể hiện khá đơn điệu, mộc mạc; chúng không còn vẽ duyên dáng nhẹ nhàng như phong cách Trà Kiệu, đồng thời cũng chưa đến mức rườm rà, chi tiết như phong cách Tháp Mẫm. Kéo dài trong khoảng một thế kỷ, các tác phẩm điêu khắc ở Chiên Đàn đã bộc lộ sự tiến hóa khá rõ nét; những tượng vũ công thuộc giai đoạn sớm vẫn mô phỏng theo động tác uốn mình của các vũ công trên đàn thờ Trà Kiệu, tuy nhiên kém mềm mại hơn; những búi tóc to hình ô-van nằm ngang, đôi mắt hình khuy áo không có con ngươi; những con Garuda với đôi tay đưa thẳng lên đầu; những con voi có đầu quay ngang với đôi tai to là ảnh hưởng của phong cách Trà Kiệu ở cuối thế kỷ X. Những tượng ở giai đoạn muộn (cuối thế kỷ XI đầu thế kỷ XII) đă xuất hiện một số đặc điểm gần với phong cách Tháp Mẫm : những con Gajasimha mập và lùn với những chi tiết khá tỉ mỉ trên bộ lông bờm; trên các bệ thờ, bàn thờ, chạm trổ những cánh sen có đầu mút cong nhọn vễnh lên...
Một số tác phẩm điêu khắc mới được phát hiên vào cuối năm 2000:
+ Bức chạm nổi (relief) thể hiện hai vị nam thần, một lớn, một nhỏ; được làm bằng sa thạch màu vàng đất - một loại sa thạch mềm; kích thước 42cm x 40cm x l7cm. Nhân vật lớn đầu đội mũ miện; tóc búi cao, thắt lại ở giữa bằng một dãi lụa. Gương mặt trái xoan, bị mòn không còn rõ chi tiết; thần đeo một đôi khuyên tai tròn và to trên đôi tai dài. Trên cổ thần là một vòng kim loại khá dày không có hoa văn. Bộ ngực nở nang, thân trên để trần, thân dưới mặc một sampot ngắn. Tay phải thần cầm một cuốn sen, đặt ở bụng; tay trái nâng hoa sen lên; hai chân duỗi ra, chân phải ở trên, chân trái ở dưới; toàn thân trong tư thế như đang bay hoặc bơi.
Nhân vật nhỏ ngồi trên chân phải nhân vật lớn; trang phục vị thần này rất đơn giản, gần như khoả thân, trên đầu đội một kirita-mukuta, tay trái đưa lên như đang vẫy chào.
Cả hai nhân vật được bao quanh bởi những đám mây hoặc sóng nước cách điệu. Đây là một bức chạm nổi có nội dung khá độc đáo; đóa hoa sen có cuống dài dường như mọc ra từ rốn nhân vật lớn, khiến chúng tôi liên tưởng đến cảnh "Đản sinh Brahma". Những bức chạm mô tả cảnh Đản sinh Brahma thường thể hiện thần Vishnu đang nằm trầm tư trên lưng rắn thần Sésa có 7 đầu, bồng bềnh trên biển vũ trụ Ananta; từ rốn thần Vishnu mọc ra một đóa hoa sen, trên tòa sen là thần Brahma ngồi xếp bằng. Trong bức chạm này, nhân vật lớn có lẽ là thần Vishnu đang bơi trên biển Ananta, nhân vật nhỏ là thần Brahma sau khi giáng thế đã bước ra khỏi đóa sen.
+ Tympan sa thạch màu vàng đất, kích thước: 41cm x 32cm x 11cm, thể hiện một nữ thần ngồi xếp bằng. Nữ thần đội mũ hình chóp như một búp sen, gương mặt trái xoan, mắt nhìn thẳng, môi dày, miệng hơi mĩm cười, đôi khuyên tai tròn có vẽ nặng làm cho đôi tai của nữ thần dài thêm. Trên cổ nữ thần đeo kiềng bằng kim loại không có hoa văn. Thân trên nữ thần để trần với bộ ngực nở nang, eo thon; bên dưới mặc một chiếc váy không rõ đường nét. Hai tay nữ thần cầm hai đóa sen tì lên đầu gối, đây là tư thế quen thuộc của những tượng nữ thần Laskmi.
+ Tượng nam thần được làm bằng sa thạch màu vàng đất, kích thước: 45,5cm x 34cm x 15cm . Tượng ngồi xếp bằng. Tóc ông ta được tết lại thành một búi lớn hơi nhọn ở đỉnh; mặt trái xoan, mắt nhìn thẳng, tròng mắt không có con ngươi. Thần có đôi tai dài, đeo khuyên tai tròn; thân trên để trần, ngực nở; tay phải cầm một vỏ ốc đặt trước ngực, tay trái cầm một đóa sen đưa lên ngang vai trái. Thân dưới thần mặc một sampot ngắn. Căn cứ vào vật cầm tay, chúng tôi nghĩ rằng đây là tượng thần Vishnu.
+ Tượng nam thần ngồi xếp bằng, được làm bằng sa thạch màu vàng đất; kích thước: 44,5cm x 34cm x14,5cm. Đầu thần đội mũ miện; tóc tết lại thành nhiều lọn nhỏ, búi lại ở trên thành hình 4 cánh sen chụm lại, búi tóc được thắt bằng một dải ruban. Thần có hai hàng lông mày mảnh; mắt hình khuy áo, tròng mắt không có con ngươi, đặc điểm nầy là yếu tố bảo lưu của phong cách Trà Kiệu. Cánh mũi rộng, đôi môi dày, hơi mĩm cười. Tay phải thần cầm một đóa sen; tay trái cầm một vật không rõ hình dạng, có một dải lụa thòng xuống.Trên cổ tay thần đeo vòng tay kép, trên hai cánh tay đeo đôi vòng đính đóa hoa 4 cánh. Thân trên thần để trần, thân dưới mặc một sampot ngắn.
+ Tu sĩ Bà-la-môn được làm bằng sa thạch; kích thước: 36cm x 24cm x 08cm. Trên đầu tu sĩ đội một mũ miện hình hoa sen nở, tóc tết lại thành nhiều lọn nhỏ, búi lại giống như một chiếc mũ; gương mặt hiền từ, mắt hơi khép lại, cánh mũi rộng, miệng mĩm cười; tay dài đeo khuyên tại tròn và to. Thân trên để trần, phía dưới mặc một sampot ngắn. Tay trái cầm một vật hình chóp, tay trái cầm phất trần; trên cổ tay đeo 2 vòng tay kép. Tu sĩ trong tư thế quì gập đầu gối, 2 bàn chân duỗi về phía sau, lòng bàn chân hướng lên trên, mông đặt trên 2 bàn chân.
+ Nhạc công được làm bằng sa thạch màu vàng đất. Kích thước: 59cm x 29cm x 16cm. Tượng ngồi gập gối, hai đầu gối hướng về bên trái, mông đặt trên hai gót chân. Hai tay nhạc công cầm một chiếc đàn có cần dài ép trước ngực, đầu cần đàn gác lên vai trái, bàn tay trái như đang khảy vào dây đàn, bàn tay phải bấm vào cần đàn. Trang phục của nhạc công rất đơn giản, thân trên để trần, phía dưới mặc một sampot ngắn.
+ Trang trí đầu makara phun ra người, kích thước: 38,5cm x 22cm x13cm. Thể hiện một đầu makara đang há rộng miệng, từ trong miệng makara nhô ra một người chắp tay, nhân vật nầy đội mũ miện, tóc búi thành hình chóp, miệng mĩm cười đeo khuyên tai tròn và nặng.
Cho đến thời điểm hiện nay (tháng 6 năm 2001), Chiên Đàn là nơi có số lượng hiện vật điêu khắc bằng sa thạch nhiều nhất được biết đến trong các nhóm 3 tháp, phần lớn các tác phẩm điêu khắc ở đây có thể xếp vào phong cách Chánh Lộ, tuy vậy vẫn có những tác phẩm mang tính tiếp nối phong cách Trà Kiệu, và có những bức chạm thể hiện sự chuyển tiếp từ phong cách Chánh Lộ sang Tháp Mẫm.