Μία σπάνια «ακτινογραφία» της πολεοδομικής οργάνωσης της Θεσσαλονίκης κατά τη βυζαντινή περίοδο προσφέρει η ανασκαφική έρευνα που πραγματοποιείται με την ευκαιρία της διάνοιξης της σήραγγας του μετρό. Από τα ευρήματα που έφερε στο φως η 9η Εφορεία Βυζαντινών Αρχαιοτήτων ξεχωρίζουν ο κεντρικός οδικός άξονας που έφτανε τα τέσσερα μέτρα πλάτος, βόρεια της σημερινής Εγνατίας, και πολλοί παράδρομοι, καταστήματα και αποθήκες της ακμάζουσας αγοράς της περιοχής Βενιζέλου, τρίκλιτη βασιλική του 5ου αιώνα στο Σιντριβάνι και άλλα δημόσια κτίρια.
Αν ο επισκέπτης της Θεσσαλονίκης μπορεί να διακρίνει το ελληνιστικό και ρωμαϊκό παρελθόν της πόλης σε εκτεταμένες νησίδες του σύγχρονου αστικού ιστού (Αρχαία Αγορά, πλατεία Ναυαρίνου), δε συμβαίνει το ίδιο με τη βυζαντινή περίοδο της ζωής της, τα ίχνη της οποίας διασώζονται διάσπαρτα και αποσπασματικά με αντιπροσωπευτικά παραδείγματα τους ναούς, τα τείχη, οικοδομικά κατάλοιπα σε υπόγεια πολυκατοικιών και λιγοστά ακόμη μνημεία. Από την άποψη αυτήν η ανασκαφική έρευνα που πραγματοποιείται χάρη στο μετρό είναι μία σπάνια και σημαντική συγκυρία για την επιστημονική μελέτη και την ανάδειξη της βυζαντινής Θεσσαλονίκης. Οι ανασκαφές πραγματοποιούνται σε περιοχές αδιατάρακτες από τη μεταγενέστερη οικοδομική δραστηριότητα, αφού κατά κανόνα τα κελύφη των σταθμών χωροθετούνται κάτω από το οδόστρωμα της σημερινής λεωφόρου Εγνατίας – Μοναστηρίου. Έτσι, αποκαλύπτονται αρχαιολογικά κατάλοιπα σε συνεχή αλληλοδιαδοχή πολλαπλασιάζοντας τις πολύτιμες πληροφορίες για την ιστορία της πόλης.
Η εκτεταμένης κλίμακας έρευνα της 9ης Εφορείας Βυζαντινών Αρχαιοτήτων που ξεκίνησε το 2006 πραγματοποιείται σε σταθμούς εντός του ιστορικού κέντρου της πόλης όσο και εκτός των τειχών (σταθμοί Αγίας Σοφίας, Βενιζέλου, Δημοκρατίας – διακλάδωση Σταυρούπολης).
«Η διεξαγωγή ανασκαφικής έρευνας στο κέντρο μιας πόλης με τη διάρκεια ζωής της Θεσσαλονίκης που ξεπερνά κατά πολύ τις δύο χιλιετίες είναι από τη φύση της μια σύνθετη και επίπονη διαδικασία. Ωστόσο, η εφορεία μας, έχοντας οργανώσει τόσο την επιστημονική ομάδα που διενεργεί την ανασκαφή στο πεδίο, όσο και τα συνεργεία εργατών, εργάζεται συστηματικά, διεξάγοντας ένα μεγαλεπήβολο και τιτάνιο έργο. Οι ανασκαφές πραγματοποιούνται πλέον σε διπλή βάρδια στους κεντρικούς σταθμούς, ξεκινώντας από την ανατολή του ήλιου μέχρι αργά το βράδυ», σημειώνει η προϊσταμένη της 9ης ΕΒΑ, αρχαιολόγος Δέσποινα Μακροπούλου.
Τα μέχρι τώρα ανασκαφικά δεδομένα στην εντός των τειχών περιοχή προσφέρουν ένα πανόραμα της πολεοδομικής οργάνωσης της πόλης από τα βυζαντινά έως και τα νεότερα χρόνια.
Στα τέσσερα μέτρα υπολογίζεται ότι έφτανε σε πλάτος ο δρόμος που διέτρεχε την πόλη κατά τους βυζαντινούς χρόνους (στην πορεία της σημερινής Εγνατίας). Ο δρόμος, που είχε στις δύο πλευρές του στενά πεζοδρόμια και ήταν κατασκευασμένος κυρίως από πέτρες και κεραμίδια, αποκαλύφθηκε σε όλο το πλάτος του στο σταθμό Βενιζέλου και αποσπασματικά στο βόρειο τμήμα του σταθμού Αγίας Σοφίας. Κάθετα στον κεντρικό αυτόν οδικό άξονα υπήρχαν δρομάκια μικρού πλάτους που όριζαν οικοδομικά τετράγωνα οριοθετώντας πυκνοδομημένες οικοδομικές νησίδες, από μαγαζιά, εργαστήρια και κατοικίες.
Εντύπωση προκαλούν οι διαπιστώσεις των υπεύθυνων αρχαιολόγων της 9ης Εφορείας Βυζαντινών Αρχαιοτήτων ότι ήδη κατά τη βυζαντινή εποχή σημειώνονταν κρούσματα καταπάτησης του δημόσιου χώρου: αυτό μαρτυρά η επέκταση των οικημάτων με πρόχειρες πασσαλόπηκτες κατασκευές ή με τοιχοποιίες πάνω στο οδόστρωμα! Όπως προκύπτει από την έρευνα, τα κτίρια ήταν συνήθως χτισμένα από αργολιθοδομή με συνδετικό υλικό λάσπη, ενώ συχνά παρεμβάλλονται πλίνθοι και κέραμοι στις τοιχοποιίες. Οι τοίχοι διατηρούνται συνήθως σε μικρό ύψος. Οι Βυζαντινοί φαίνεται πως ήταν εξπέρ στην ανακύκλωση υλικών: στους χώρους που καταστράφηκαν και ξαναχτίστηκαν στα ίδια σημεία, αποκτώντας νέα δάπεδα, αξιοποιούσαν τα υλικά της κατεδάφισης μαζί με αντικείμενα ή σκεύη καθημερινής χρήσης των προηγούμενων κατοίκων στο μπάζωμα, πρακτική χάρη στην οποία διασώθηκαν πολύτιμες αρχαιολογικές πληροφορίες (άβαφα και εφυαλωμένα κεραμικά σκεύη, κοσμήματα, λίθινα σφονδύλια).
Σύμφωνα με την έρευνα της 9ης ΕΒΑ, «κατά τη μεταβυζαντινή και νεότερη εποχή η εικόνα δε διαφοροποιείται ουσιαστικά, σημειώνονται ωστόσο κάποιες αλλαγές, όπως καταργήσεις κάθετων δρόμων, η θέση των οποίων καταλαμβάνεται από οικήματα, ενώ τα κτίρια, άστατα στην οργάνωση και την κάτοψη, παραμένουν λασπόκτιστα χωρίς ιδιαίτερα χαρακτηριστικά». Ενδιαφέρον παρουσιάζει τμήμα κτιρίου της υστεροβυζαντινής/πρώιμης μεταβυζαντινής περιόδου που αποκαλύφθηκε βυθισμένο κάτω από την άσφαλτο, στο σταθμό Βενιζέλου: το κτίσμα σωζόταν σε όλο του το ύψος, από το δάπεδο έως την ανωδομή και, μάλιστα, στον έναν από τους δύο χώρους του διατηρούνταν αποσπασματικά η στέγη του με σκαφοειδή θόλο.
Στις περιοχές όπου βρίσκονται οι εκτός των τειχών σταθμοί του μετρό, κατά την αρχαιότητα απλώνονταν -ως γνωστόν- το ανατολικό και δυτικό νεκροταφείο της Θεσσαλονίκης. Στην περιοχή του ανατολικού νεκροταφείου, στο σταθμό Σιντριβανίου αποκαλύφθηκε τρίκλιτη βασιλική του 5ου αι. με μαρμαροθετημένα δάπεδα. Ο ναός χτίστηκε στη θέση προγενέστερου λατρευτικού κτιρίου, στο οποίο ανήκει εξαιρετικής ποιότητας ψηφιδωτό δάπεδο με παράσταση του πτηνού «Φοίνιξ» που πατά σε άνθος, ενώ γύρω του πάνω σε βλαστούς κληματίδας φωλιάζουν πτηνά. Έξω από τα δυτικά τείχη και πολύ κοντά σε αυτά (περιοχή πλατείας Δημοκρατίας) ανασκάφηκαν οικιστικά κατάλοιπα των παλαιοχριστιανικών – πρωτοβυζαντινών χρόνων, που φαίνεται ότι εγκαταλείφθηκαν μετά από βίαιη καταστροφή κατά τον 7ο – 8ο αιώνα. Στην περιοχή του ξενοδοχείου «Καψής» αποκαλύφθηκαν τα ερείπια ημιτελούς περίκεντρου κτιρίου, επίσης της πρωτοβυζαντινής περιόδου. Το κτίριο διέκοψε τη χρήση δρόμου που διερχόταν από το αρχαίο νεκροταφείο, τάφοι του οποίου αποκαλύφθηκαν κάτω από τα θεμέλια των παραπάνω κτιρίων.