Empezaron a buscar alguna cueva en el entorno, fue el ama de casa del caserío Sastarrain quién les condujo a un refugio de apenas 13 metros. El 8 de junio empezaron a buscar vestigios de ocupación humana en ese espacio. Rafael sintió una corriente de aire frío procedente de un agujero. Apartaron unos bloques de piedra que les obstaculizaban el camino y se arrastraron a gatas por una estrecha galería. Al ponerse de pie, los crujidos del suelo les hicieron saber que pisaban una superficie virgen. A unos 60 metros de la entrada se encontraron frente al Gran Panel de Caballos, grupo pictórico que el etnólogo, arqueólogo e historiador francés André Leroi-Gourhan calificó como “el conjunto de caballos más perfecto del arte Cuaternario”.

Ese mismo domingo informaron de su hallazgo a los miembros de la sección de Prehistoria de la Sociedad de Ciencias Aranzadi. Don José Miguel Barandiaran y Jesús Altuna llegaron al día siguiente a la cueva denominada Ekain 1. Tras estudiar las obras de arte rupestre de sus paredes, certificaron que fueron hechas hace unos 13.000-14.000 años, a finales del Paleolítico Superior, más en concreto en el período cultural llamado Magdaleniense Superior.
En ese momento se puso en marcha la iniciativa para la protección de la cueva Ekain y sus pinturas. Tras muchas y duras discusiones con distintas autoridades e instituciones, Ekain se cerró en junio de 1969, de esa forma se ganó tiempo para investigar sus imágenes y el yacimiento arqueológico.

Desde el descubrimiento de la cueva, se ha escrito numerosa documentación. Consulta la bibliografía existente sobre Ekain.