Der mittelalterliche jüdische Friedhof von Zürich, 1381 erwähnt, lässt sich nur ungefähr im Areal zwischen Florhöfen, Heimplatz und Rämistrasse lokalisieren. Es wäre möglich gewesen, dass die Baugrube für die Kunsthauserweiterung den Friedhof tangieren würde. Die ewige Grabesruhe, die das Judentum für seine Verstorbenen vorsieht, wäre dadurch gestört worden. Die Stadt wollte einen der jüdischen Tradition entsprechenden Umgang mit den potenziell auffindbaren Grabstätten sicherstellen und pflegte dazu ab 2006 engen Kontakt mit Vertretern der jüdischen Gemeinden Zürichs. Es galt, eine religiös akzeptierte Vorgehensweise verfügbar zu haben, sollten tatsächlich Gräber zum Vorschein kommen. Die behutsame Suche nach der alten Friedhofoberfläche unter den meterhohen Erdmassen der Stadtbefestigung des 17. Jahrhunderts hatte bei der Ausgrabung oberste Priorität. Im Sinne einer transparent gemachten Arbeitsweise der Archäologie begleiteten jüdische Vertreter die laufenden Arbeiten eng. Auch hochrangige Vertreter*innen der internationalen Diplomatie liessen sich vor Ort die archäologischen Methoden erläutern. Gräber wurden letztlich nicht gefunden.

Die unter dem Erweiterungsbau des Kunsthauses vorgefundenen und dokumentierten Zeugnisse reichen bis ans Ende der Eiszeit vor 19'000 Jahren zurück. Die Moräne des Linthgletschers bildete den anstehenden Boden. Darüber lagerte der Wolfbach über Jahrtausende meterhohe Sedimente ab. Überraschend war der Nachweis von landwirtschaftlichen Anbauflächen der prähistorischen Bevölkerung.

Für die Zeit vom 14. bis zum 17. Jahrhundert konnten Reste einer Landwirtschafts- und Gewerbezone gefasst werden, die ausserhalb der Stadtmauer lag. Das in dieser Zeit begangene «Judengässli» kam genau an der Stelle zum Vorschein, an dem es zuvor mithilfe historischer Pläne hatte lokalisiert werden können. In der Nähe fanden sich – in aussergewöhnlicher Menge – verschiedene Metallobjekte. Fraglich bleibt, auf welche Weise sie in den Boden gelangt sind.

Das Gelände wurde im 17. Jahrhundert durch den Bau der barocken Stadtbefestigung stark verändert. An dieser Stelle stand das alte Stadttor «Hottingerpörtli» mit zwei Wachhäuschen. Nach dem Abbruch der Schanzen in den 1830er Jahren wurde im ehemaligen Grabenbereich das ovale Wolfbachbassin errichtet. Es lag unter rund acht Meter mächtigen Aufschüttungen, die ab 1880 den Baugrund für die beiden Turnhallen der Alten Kantonsschule bildeten. Sie säumten den Heimplatz bis ins Jahr 2015.