L'area archeologica è situata su una base basaltica dell'altopiano del Gollei, nelle Baronie, regione della costa E dell'isola.
Il complesso, uno dei più importanti e meglio conservati della Sardegna nuragica, comprende un villaggio-santuario con circa cento capanne, due tempietti con annessi recinti e due sepolture megalitiche.
Il villaggio è costituito da capanne isolate e da aggregati di capanne gravitanti su spazi centrali. Si contano sei raggruppamenti, alcuni dotati di pozzi-cisterna e pozzetti raccordati a condotte per l'acqua. Le capanne, circolari, sono realizzate a secco con filari irregolari di pietre di basalto appena sbozzato.
Una di queste costituisce la "capanna delle riunioni". Ha pianta leggermente schiacciata (m 6,80 x 7,00) ed è preceduta da un vestibolo delimitato da due muri ricurvi costruiti con lastroni ortostatici. All'esterno dello stipite d. è presente una pietra con cavità emisferica (largh. m 0,40).
L'ingresso, volto a N/E, è fornito di pietra di soglia (larghezza m 0,96; prof. m 1,98-1,30; alt. m 2,00); la camera è costruita con grandi ortostati sormontati da filari di pietre appena sbozzate. Un sedile-bancone corre lungo il perimetro murario (prof. m 0,62/0,70; alt. m 0,26).
Due edifici sacri, del tipo in "antis" o a "megaron", caratterizzano l'abitato come villaggio-santuario.
Il primo sacello, distanziato dal villaggio, è costruito all'interno di un grande recinto ellittico (m 50,20 x 42,50) probabilmente destinato ad ospitare i pellegrini, ma anche attività di mercato, gare e giochi, durante le solennità religiose. Un alto ingresso architravato (largh. m 0,80), preceduto da un vestibolo delimitato da due muri ricurvi (prof. m 6,00; largh. m 4,20/3,00), consente di penetrarvi.
All'interno del recinto, a destra dell'ingresso, si trova il sacello rettangolare (lungh. m 8,36; largh. m 4,56/4,40), di cui resta solo la base, con ingresso strombato a E-S/E (largh. m 1,40/0,70); è preceduto da un piccolo vestibolo quadrangolare creato dal prolungamento dei muri laterali (lungh. m 1,24-1,26) e fornito di bancone-sedile. I muri laterali si prolungano anche nella parete di retrospetto (lungh. m 0,75-0,70).
La camera interna, quadrangolare (prof. m 4,18; largh. m 2,50/2,64; alt. residua m 0,80), conserva ancora il bancone-sedile alla base delle pareti (largh. m 0,70-0,44) e un focolare al centro del pavimento.
Il secondo sacello, di maggiori dimensioni e ben conservato, è edificato all'interno di un recinto più piccolo al margine S/E del villaggio. Davanti all'ingresso del recinto si apre un ampio spazio sgombro di capanne (m 30 x 15) che sembra formare una vera e propria "via sacra".
Il recinto, di forma rettangolare irregolare (m 19 x 12), presenta, davanti al tempietto, una sorta di patio con ingresso (largh. m 1,60) ad un piccolo vano semicircolare (m 4,80 x 3,20) con pavimento ribassato scavato nella roccia naturale, forse destinato alla raccolta dell'acqua. Il vano è accessibile dall'esterno attraverso un secondo ingresso (largh. m 0,80; alt. m 1,10) che si apre a N/E.
La parete sud del cortile, curvilinea, avvolge il vano delimitando una sorta di corridoio (largh. m 2,00-0,98).
Il sacello è costruito con filari regolari di massi basaltici sbozzati. È rettangolare (lungh. m 10,20; largh. m 5,26/4,50; alt. residua m 2,10/1,70) e volge a S/E; presenta la parete di retroprospetto ad emiciclo (corda m 3,20; freccia m 1,70).
La cella è preceduta da un vestibolo creato dal prolungamento dei muri laterali (largh. m 2,00; prof. m 1,60) e fornito di bancone-sedile. Dal vestibolo, un ingresso architravato (largh. m 0,74; prof. m 1,00) forse di restauro porta alla camera trapezoidale (lungh. m 5,10; largh. m 2,68-2,32) con bancone-sedile (prof. m 0,38/0,41; alt. m 0,42/0,36) e pavimento lastricato.
Come attestano i dati di scavo, il villaggio-santuario fu frequentato dalla fine del Bronzo antico, per tutto il Bronzo medio e, con maggiore intensità, nel Bronzo recente e finale.

Storia degli scavi
L'area fu scavata nel 1936-1938 da Doro Levi. Nel 1961 Guglielmo Maetzke diresse dei lavori di restauro. Dal 1986 sono in atto lavori di sistemazione a cura di Maria Ausilia Fadda.

Bibliografia
D. Levi, "Scavi e ricerche archeologiche della R. Soprintendenza alle opere d'antichità e d'arte della Sardegna (1935-1937)", in Bollettino d'Arte, 1937, pp. 199 ss.;
Dorgali. Documenti archeologici, Sassari, Chiarella, 1980, pp. 109-113, 115-140;
M.A. Fadda, "Dorgali (NU). Villaggio nuragico di Serra Orrios", in Omaggio a Doro Levi, Ozieri, 1994, pp. 85-89;
A. Moravetti, Serra Orrios e i monumenti archeologici di Dorgali. Sassari, C. Delfino, 1998 (Sardegna archeologica. Guide e itinerari; 26).

Come arrivare
Da Nuoro si imbocca la SS 129 e si procede in direzione di Orosei. Dopo 19 km si svolta per Dorgali e si prosegue per altri 3 km, sino ad incontrare, sulla s., l'area di sosta con biglietteria (segnalata da un cartello turistico) e l'ingresso del viottolo che conduce, dopo circa 600 m, al villaggio nuragico.