El tesoro del galeón permaneció oculto en los fondos marinos durante siglos, hasta que el cazador de tesoros Mel Fisher y un equipo de sub-contratistas, financiados por inversores privados, descubrieron el lugar del naufragio del galeón Nuestra Señora de Atocha el 20 de julio de 1985, después de 16 años de búsqueda.

El equipo de Mel Fisher fue capaz de rescatar del fondo 40 toneladas de oro y plata, unas 114.000 monedas de plata y oro, esmeraldas colombianas y otros objetos valiosos. Los buzos encontraron en los restos del naufragio 3 kilos de esmeraldas sin tallar de alta calidad y que no constaban en la carga del barco, lo que confirmaría  que el galeón transportaba mercancías de contrabando. Las esmeraldas recuperadas en el lugar del naufragio son algunas de las mejores esmeraldas del mundo y han sido valoradas en más de 27.000 US$ el quilate. Los especialistas dicen que el origen de las esmeraldas es la mina de Muzo en Colombia.

El 23 de junio de 2011 un equipo de submarinistas perteneciente al Museo Marítimo Mel Fisher de Cayo Hueso (Florida-USA), recuperó en la zona del pecio un anillo de oro con una esmeralda engastada, valorado en más de 500.000 dólares y otros objetos importantes, como cubiertos de plata.  Los expertos creen que estos objetos encontrados en 2011 pertenecen a la zona del castillo de popa.  En esta zona del barco es donde viajaban los miembros de la nobleza y la aristocracia, y el anillo seguramente era de algún poderoso pasajero.

La piedra del anillo está engarzada en una base de oro con un trabajado diseño. Debajo de la esmeralda pueden observarse las iniciales "VRC" grabadas en el interior del anillo. Esta esmeralda tiene 10 quilates, así que tan solo la piedra tiene un precio de unos 300.000 US$.  Si se le añade la antigüedad y los ornamentos del mismo podría superar el medio millón de dólares. La pieza fue hallada a 90 metros de profundidad en la misma zona donde en marzo de 2011 se encontraron un rosario y un lingote de oro.  Los científicos estiman que al menos 300 barras de plata y 8 cañones de bronce permanecen ocultos en la zona próxima al pecio.

El galeón Nuestra Señora de Atocha se hundió el 6 de septiembre de 1622 a 35 millas - 56 km. de Cayo Hueso. El barco formaba parte de una importante flota compuesta por 28 buques que transportaban un enorme cargamento hacia España y fueron sorprendidos por un huracán. Los expertos creen que un tiempo después del hundimiento, los restos del barco fueron afectados por otro fuerte huracán que dispersó el cargamento. Esta circunstancia sumada a una profundidad imposible de alcanzar en apnea por los buzos de la época impidieron el rescate de la carga, que quedaría oculta en el fondo marino durante siglos.  El Santa Margarita es otro galeón de la misma flota que se hundió también en la  zona a causa del huracán pero los buceadores españoles recuperaron la mitad de los tesoros que transportaba.

Los galeones fueron diseñados inicialmente como buques mercantes.  Para defenderse de piratas y otros enemigos fueron armados, transformándose en barcos de guerra muy utilizados para el transporte de cargas valiosas.  A pesar de que los galeones alcanzaron su mayor esplendor cuando navegaban en largas rutas por el Atlántico hacia las nuevas tierras descubiertas, fueron el resultado de años de experiencia naval  en la zona costera europea y  especialmente como buques mercantes en el Mediterráneo.