Параллельно врачебной деятельности Ивановский занимается археологией. В 1871 он начинает раскопки в районе Ижорской возвышенности (на месте древней Вотской пятины, а также на Сити) по рекомендации Императорского Русского археологического общества, членом которого он станет двумя годами позднее, и упорно исследует щедрую на древности возвышенность до конца жизни. Археологические работы Ивановского поражают своей масштабностью. Активно ведя их в период с 1872 по 1885 гг. и в 1891 году, он раскопал 5877 древних курганов в 127 могильниках, находящихся ныне на территории Волосовского, Гатчинского, Кингисеппского, Ломоносовского и Лужского районов. Собранный и классифицированный им археологический материал, хранящийся в Государственном историческом музее, до сих пор является ценнейшим источником для исследований по культуре населения Великого Новгорода VIII—XV вв. — погребальному обряду, орудиям труда, украшениям, оружию. Труд Ивановского имел определяющее значение для создания курганной хронологии. Ивановский первым связал археологический материал с данными древнерусских письменных источников.
Смерть застигла его во время описания богатой коллекции открытых им предметов. Завершил эту работу А. А. Спицын в 1896 году, издав монографию «Курганы Санкт-Петербургской губернии в раскопках Л. К. Ивановского».
