Materiały archeologiczne oraz analiza dendrochronologiczna belki progowej w partii wejściowej budynku (data ścięcia drzewa: po 941 r.) pozwalają zakładać, że wzniesienie tej kamiennej rezydencji przypadło na krótko po połowie X w., była to więc najprawdopodobniej pierwsza monumentalna budowla powstała w czasie panowania Mieszka I.

Architektura palatium Palatium znajdowało się pod dzisiejszym kościołem Najświętszej Marii Panny, miało prostokątny kształt i było ustawione na osi północ–południe. Takie ustawienie – wbrew panującej w całym średniowieczu tradycji położenia ważnych budynków na osi zachód–wschód – podyktowane było trudnymi warunkami terenowymi, gdyż wyspa zbudowana jest z niestabilnych piasków, żwirów i namułów nanoszonych przez wody rzeki. Na podstawie badań stwierdzono, że pałac miał wymiary 27,25 m na 11,70/11,90 m na poziomie fundamentów i był największą budowlą kamienną państwa pierwszych Piastów. Mury fundamentowe miały grubość 1,50 m, ściany obwodowe o grubości 1,30 m zbudowano z kamieni łamanych w płytki spajanych grubą warstwą czystego gipsu. Pokrywał je od wnętrza i strony zewnętrznej gipsowy tynk. Posadzki w budynku również wykonane były z wylewki gipsowej, która znajdowała się na warstwie okruchów skalnych.FOLIA PRAEHISTORICA POSNANIENSIA T.