Tijdens de vroege Paleozoïcum tijdperk , meer dan 500 miljoen jaar geleden , het land dat nu Virginia lag ondergedompeld onder een ondiepe zee . Voorkomende fossielen uit dit tijdperk zijn stromatolieten , koepelvormige terpen gecreëerd door cyanobacteriën . Sediment bedekt deze structuren , uiteindelijk hen versteenden en het verlaten van cruciaal bewijsmateriaal van enkele van de vroegste levensvormen op de planeet . Fossielen van slakken , brachipods , trilobieten en andere zeedieren uit het Midden- Cambrium zijn zeldzaam in Virginia .
Tijdens het Carboon , moerassen en dichte bossen bedekte delen van Virginia en de geaccumuleerde organische stof uit deze ecosystemen gevormd steenkoollagen . Volgens het College of William and Mary , deze steenkoollagen bevatten versteende varens , paardenstaarten en lycophytes , een vroege boom.
Mesozoïcum
Het Mesozoïcum was het tijdperk van dinosaurussen . Virginia fossielen uit deze periode zijn onder andere dinosaurus voetafdrukken in de provincie Piemonte . Deze provincie , die het midden van de staat naar beneden loopt , was kustgebied tijdens het Mesozoïcum en bevat nu fossielen van insecten en zoetwatervissen. Oosten van de provincie Piemonte , waar een ondiepe zee ooit bestond , versteende oesters en belemnieten voorkomen in mariene rotsen .
Cenozoic Era
Turbulent zeespiegel tijdens de Cenozoic tijdperk resulteerde in mariene fossielen langs de tidewater regio van Virginia . Volgens het College of William and Mary , mariene gesteenten in dit gebied bevatten fossielen van zand dollars, mosselen en andere zeedieren . Minder vaak voorkomende fossielen bevatten haaientanden evenals vis en walvis botten. Daarnaast verzamelde sediment uit de Cenozoic tijdperk versteend soorten mammoet en de mastodont . Echter , fossielen van deze landdieren zijn zeldzaam .
State Fossil
Virginia state fossiel is de Chesapecten jeffersonius , een 4,5 miljoen jaar oude soorten coquille . Deze soort is nu uitgestorven , maar in 1687 , Thomas Jefferson eerste gedocumenteerde deze fossielen . Frequente bevindingen van C. jeffersonius voordoen in Zuidoost- Virginia langs beek bedden en rivieroevers . Gemeenschappelijke naam Dit fossiel is Jefferson's Chesapeake Jacobsschelp.