Начало археологическому изучению Рубленого города – Ярославского кремля было положено в 1937 г. П.Н. Третьяковым и М.К. Каргером и продолжено в 1940 г. Н.Н. Ворониным. Одной из важнейших проблем, сформулированных в те годы, было определение времени возникновения Ярославля. Древнейшее упоминание ярославской крепости в летописи связано с ее осадой булгарами в 1152 г. Н.Н. Воронин определял время возникновения города как XI в., однако культурный слой этого времени ни им, ни в ходе последующих работ, проводившихся И.В. Дубовым, О.И. Иоаннисяном, В.В. Праздниковым и другими археологами, обнаружен не был.
В 2004–2011 гг. охранные археологические исследования на территории Ярославля проводил Институт археологии РАН. Это были самые крупномасштабные работы в истории изучения города. Общая площадь раскопок на месте строительства нового Успенского собора, у дома № 1 на Волжской набережной и к северо-востоку от церкви Николы Рубленого, составила около 9000 кв.м.
В ходе работ были исследованы сотни археологических объектов, относящихся к разным этапам существования Ярославля. На раскопах «Рубленый город» и «Волжская набережная, д. 1», впервые удалось зафиксировать культурный слой, сооружения и городские укрепления XI в.
На раскопе «Рубленый город» обнаружены остатки фортификационных сооружений XI в.: вала, ширина которого достигала в основании 18 м, и рва, глубиной шесть метров. Деревянные внутривальные конструкции были представлены тремя рядами городен.