La estratigrafía es una herramienta de clasificación fundamental para la arqueología en la que se basan las técnicas de excavación modernas y consiste esencialmente en una interpretación sedimentológica, pedológica y arqueológica de las múltiples capas culturales encontradas durante la excavación; este concepto puede adoptarse al estudiar edificios monumentales y, en particular, sus partes o elementos ocultos. Las superficies preciosas y delicadas de los monumentos necesitan técnicas no invasivas como los métodos geofísicos y en el presente artículo, se ha explotado el uso de la técnica de GPR a través de un conjunto de datos recopilados sobre la nave de la iglesia de San Leonardo de Siete Fuentes en Cerdeña. Primero, los resultados del georradar han sido analizados conjuntamente mediante los escaneos B y C, en los cuales se detectaron y analizaron algunos patrones más significativos al observar sus características de señal sobre el volumen investigado. Tras el análisis, se utilizaron elementos del análisis de atributos de señal y detección y visualización de horizontes, con un enfoque 3D. Para fortalecer la fiabilidad de los resultados del GPR, se llevó a cabo simultáneamente un estudio térmico infrarrojo. Gracias al análisis geofísico e histórico integrado del monumento, se ha reconstruido el antiguo diseño de la iglesia y se han identificado otros objetivos de interés arqueológico potencial.