Arheološki nalazi na Bunićevoj poljani, otkriveni su nakon potresa 1979. kao rezultat istražnih radova u svrhu izvođenja konstruktivnog zahvata na današnjoj Katedrali.
Istražni radovi u Katedrali započeti su 1981., ali su zbog neočekivanih nalaza sonde povećane na čitav prostor ispod crkve. Istraživanjima na poljani otkriveni su opet izvanredno značajni povijesni nalazi, pa su tijekom 1984. i 1985. provedena sistematska iskopavanja gotovo čitave površine trga, kako bi se ti nalazi u potpunosti istražili i pripremili za prezentaciju.
Na Bunićevoj poljani je otkriven obrambeni zid kaštela, koji se sastoji od kasnoantičkog i ranosrednjovjekovnog sloja, zatim četverolisna memorija, kasnije pretvorena u baptisterij, pa ponovno u kapelu.
Najveću površinu trga prekrivao je temelj zvonika – krstionice i ostaci romaničkih kuća. Čitava istočna polovica trga bila je pokrivena grobnicama i monumentalnim grobovima raznih oblika, iz svih razdoblja srednjeg vijeka. Nađeni objekti pripadali su različitim vremenskim razdobljima: kasnoj antici, ranom srednjem vijeku te zrelom srednjem vijeku. Ti nalazi predstavljaju prve dokaze najranije povijest Dubrovnika i prikazuju tijek urbanističkog oblikovanja grada.
S obzirom na vrijednost iskopina bilo ih je potrebno sačuvati i omogućiti prezentaciju. Nakon završenih istražnih radova nalazi su natkriveni armirano-betonskom pločom koja je izvedena u nivou postojećeg pločnika, koja je omogućila korištenje plohe trga, a istovremeno nesmetan pristup i razgledavanje vrijednih arheoloških iskopina u podzemlju. Ploča je oslonjena na rubovima na postojeće zidne strukture, osim uz Katedralu, gdje je predviđena dilatacija stropne konstrukcije. Između pronađenih struktura postavljeni su betonski stupovi, na koje se oslanja armirano-betonska ploča.
Da nova konstrukcija ne bi oštetila nalaze, bilo je neophodno cijelu površinu Bunićeve poljane izdići u njenom južnom kraju za visinu jedne ulazne stepenice u postojeće okolne objekte. U sjevernom dijelu zadržano je postojeće stanje. Dispozicija centralnih stupova usklađena je s arheološkim nalazima.
Zbog sistema oslanjanja armirano-betonske ploče na stupove (gljivasta ploča) u glavama stupova javljaju se kapiteli oblika krnje piramide. Kako stupovi prenose veliko opterećenje na temeljno tlo, a zbog slabe nosivosti tla i zbog toga potrebne velike površine temeljne stope, koja bi razorila nalaze, odlučeno je da se temelji stupova spuštaju do zdrave stijenske mase.
Prostor Bunićeve poljane je popločan kamenom, izmještene su instalacije (vode, odvodnje i struje) da bi se omogućilo nesmetano funkcioniranje okolnih zgrada, kao i budućeg muzejskog prostora u podzemlju.
Potrebno je provesti još istražne radove na spojnom prostoru između Katedrale i palače Bassegli Gozze, u čijem prizemlju je predviđen smještaj ulaza u podzemnu, muzejsku etažu.