En septembre 2020, après le début du chantier de rénovation du bâtiment, le service d'archéologie du canton de Genève a été appelé afin d'effectuer une analyse du bâti. Cette analyse a pour but de restituer l'histoire et la chronologie relative du bâtiment en étudiant les modifications apportées à sa structure existante. Très vite après le début de cette analyse, des traces de vestiges anciens ont été découvertes dans le sol. La décision a alors été prise de profiter de l’arrêt momentané des travaux de rénovation pour entreprendre un chantier de fouilles archéologiques qui mobilisera deux archéologues, une technicienne en archéologie et deux fouilleurs.
Dans l’une des arcades du rez-de-chaussée, les fouilles descendent jusqu’à 1m50 sous le sol actuel. Les archéologues y ont découvert plusieurs murets et éléments de maçonnerie dévoilant des informations précieuses sur la structure de la bâtisse et ses aménagements intérieurs entre le Moyen Âge et l’Époque Moderne. Les murs décrépis font également apparaître des vestiges du passé, notamment une magnifique porte de style gothique. Après avoir identifié les différentes phases de construction, les archéologues essayent de mettre en relation les vestiges retrouvés dans le sol avec les éléments du bâti.
Au sous-sol, plusieurs caves sont en cours d’étude. La majorité des murs ont été décrépis, laissant apparaître les maçonneries d’époque médiévale. Dans l'une des pièces, une archéologue travaille sur l'ortho photographie d'un mur obtenue grâce à la technique de la photogrammétrie. Elle y note ses observations sur les différents éléments visibles, comme les types de pierres constituants la maçonnerie, les différents mortiers et techniques employés, les aménagements successifs (portes, baies, escaliers, etc.). Ce travail permettra ensuite de retracer l’évolution et la chronologie du bâtiment. Dans une autre salle, un ouvrier fouille une grande fosse. Il y trouve une multitude d'objets datant de la fin de l’époque romaine. Il s’agit vraisemblablement d’une fosse d’extraction de sable et graviers destinés aux chantiers de construction voisins. Dans la dernière partie du sous-sol, côté rue du Soleil-Levant, apparaissent des trous où l'on peut encore apercevoir des éléments (pierres ou fragments de tuiles d’époque romaine) qui servaient à caler des poteaux. On imagine que ces larges poteaux soutenaient, à la fin de l'antiquité ou durant le haut Moyen Âge, des bâtiments en bois.
Depuis le commencement du chantier, outre les découvertes liées à la transformation du bâtiment, de nombreux objets ont été trouvés. Parmi eux des céramiques antiques, des pièces de monnaies datées entre le 4ème et le 19ème siècle, des objets métalliques, des tuiles de l'époque romaine, des fragments d’enduits ou encore des ossements d'animaux. Tous ces éléments vont permettre de reconstituer une partie de l'histoire de ce lieu, des différents bâtiments qui s’y sont succédé et de leur fonction.
Les recherches archéologiques en cours au 3, rue de l’Hôtel-de-Ville ont révélé des traces d’occupation datant de la fin de l’époque gauloise à l’époque Moderne, en passant par l’époque romaine et le Moyen-Âge. Les vestiges et le mobilier archéologiques mis au jour complètent nos connaissances sur l’urbanisation et la topographie anciennes de cette partie de la colline proche du noyau historique de la cité qu’est la cathédrale Saint-Pierre. Les fouilles se poursuivent actuellement et la maison Micheli continue de livrer ses secrets aux archéologues genevois.