Раскопками 1971—1972 гг. в 14 м к северо-востоку от церкви были раскрыты остатки дворцового здания (А. А. Ратич). От постройки частично сохранились контуры фундаментных рвов, а во многих местах лишь развалы камней, выброшенных из фундаментов (табл. 16). По-видимому, это было прямоугольное здание, ориентированное приблизительно по линии 3—В и разделенное поперечными перегородками на 3 помещения. К западному помещению с севера примыкало еще одно, квадратное, придававшее зданию Г-образную форму. Длина постройки 24.5 м, ширина прямоугольной части 13.6 м, а вместе с северным помещением — 20.3 м. Ширина фундаментных рвов около 2 м. В развалах строительных материалов найдены тесаные камни, камень с резным изображением человеческой головы, поливные керамические плитки. Впрочем, нет полной уверенности, что эти фрагменты относятся именно к дворцу, а не к руинам расположенной рядом церкви.
Памятник датируется очень широко — XII в. На основании общеисторических соображений А. А. Ратич сужал дату — 40—50-е гг. XII в. Более вероятная дата — до 1144 г. (см. № 198). Реконструкция плана здания и его интерпретация очень дискуссионны.
Ратич А. А. 1) К вопросу о княжеских дворцах в стольных городах Галицкой Руси XI—XIV вв. — В кн.: Культура средневековой Руси. Л., 1974, с. 188—191; 2) Літописний Звенигород, с. 87—89.