L'area archeologica, estesa per circa 750 m², si trova in gran parte sotto la navata della cattedrale di Vicenza, oltre che sotto la sacrestia e la cripta. Nell'area si conservano tracce del quartiere sud-occidentale del municipium di Vicenza, articolato in isolati di circa 80 m di lato il cui orientamento coincide con quello del decumano massimo, corrispondente all'odierno Corso Palladio. Le strutture romane conservate consistono in resti murari e pavimentali, probabilmente riferibili a edifici privati, e in un tratto di strada basolata.
Il tratto stradale si trova a circa 3 m di profondità rispetto all'attuale piano di calpestio; è lastricato e largo 3,8 m, con marciapiedi su entrambi i lati di circa 0,5 m. È databile tra la fine del I secolo a.C. e l'inizio del I secolo d.C. e appartiene a uno dei decumani minori, paralleli al decumano massimo.
Accanto alla strada è collocato un miliario del IV sec. d.C., l'iscrizione su di esso incisa dice infatti che fu dedicato dalla città di Vicenza all'imperatore Graziano. Tale miliario non ha nulla a che fare con il lastricato viario, è stato infatti rinvenuto in reimpiego tra il materiale di costruzione del Duomo e proviene da una località posta a VIII miglia da Vicenza, come attesta il numero della distanza inciso sotto l'iscrizione dedicatoria. È presumibile che fosse collocato sulla principale arteria che attraversava Vicenza nel IV secolo, la cosiddetta via Gallica.
Sotto la navata sono conservati anche ambienti riferibili ad abitazioni di età romana sui quali si impostano, in una complessa successione stratigrafica, i resti dei primi edifici cristiani, tra cui una domus ecclesiae, precedenti l'attuale Duomo.
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