В квітні 1986 року було проведено обстеження цегляного мурування залишків Успенського собору, під час якого були відібрані зразки розчинів мурування, плінфи та цегли з метою виявлення характеристик їх міцності. Аналіз отриманих результатів показав, що міцність плінфи і цегли знаходиться в межах 5,7-20 МПа, а міцність розчину мурування – 3,7-13 МПа. Було зафіксовано розтріскування зовнішньої поверхні мурування під впливом періодичного замокння та значних температурних коливань, на деяких досліджених ділянках розчин мурування розпадався на окремі шматочки і обсипався, місцями розчин був втрачений на глибину до 2-10 см. На поверхні тинькування було зафіксовано замокання мурування стін, відиїарування тинькувального шару від мурування, а в місцях втрат тинькування на поверхні мурування спостерігалася поява водорозчинних солей. Плінфа і цегла в місцях фіксації появи водорозчинних солей вивітрились, деякі плінфи були зруйновані на глибину до 10см. На деяких ділянках мали місце випадіння мурування, особливо біля бутових каменів. Як давнє, так і більш пізнє мурування мало значну кількість тріщин з розкриттям 1-3 мм. Більш пізні цементні закладання мурування сприяли накопичуванню в товщі мурування вологи, що призводило до його зруйнування і відшарування цементного тинькування разом з верхнім шаром цегли та плінфи.

На основі отриманих результатів досліджень було сформульовано такі висновки:

  1. Існуюче мурування Успенського собору значно послаблене внаслідок зазначених вище руйнівних факторів, зафіксовані аварійні ділянки мурування;
  2. З метою захисту мурування від подальшого руйнування необхідно виконати роботи з укріплення мурування (відповідно до рекомендацій фахівців-реставраторів);
  3. Найбільшою міцністю характеризується давня плінфа (130-170 кг/см кв.), найменшою – цегла (60 кг/см кв.)

Під час проведення досліджень 1998 року результати досліджень 1972— 1986 років були проаналізовані, систематизовані і доповнені. Зокрема, було зазначено, що спорудження в 1986-1987 роках навкруги плями собору на висоту декоративного мурування засипаного піском та заасфальтованого подіуму для базування важких механізмів при відбудові собору спричинило погіршення умов існування і збереження залишків Успенського собору, оскільки вони опинились в своєрідному «басейні», атмосферні опади потрапляли всередину руїн і накопичувались під шарами декоративного мурування, асфальту та бетонної підлоги, оскільки дренажна система була відсутня, вологість ґрунту та залишків мурування під покриттям поверхні становила 25%, тобто вони перебували в насиченому вологою стані. Багаторічні цикли розморожування перетворили поверхневий шар стародавнього мурування на глибину промерзання в рихлий конгломерат. Територія, на якій був розташований Успенський собор, умовно розподілялася на три зони: зона повної руйнації в межах епіцентру вибуху, зона значної руйнації з залишками древніх стін і зона часткової руйнації з Іоанно-Богословським приділом, який вцілів після вибуху. Складність задач полягала в тому, що значна частина руїн виявилася розколотою на окремі елементи і деформованою, а відповідно до реставраційних вимог, всі залишки древніх конструкцій необхідно було зберегти і надати можливість їх подальшого вивчення. Крім того, Іоанно-Богословський приділ знаходився в гостро-аварійному стані.

Проведені раніше Науково-дослідним інститутом будівельних конструкцій дослідження стану фундаментів електрохвильовим методом дали змогу виявити дефекти мурувань в тілі деяких фундаментів. Наприклад, фундаменти під північною стіною XI ст. мали значні пошкодження. В стрічкових фундаментах між північною стіною і північно-західною підбанною колоною були зафіксовані тріщини, зміщення і вибоїни. Тріщини і вибоїни мурування фіксувалися і в фундаментах південної стіни. В відносно доброму стані знаходились фундаменти в північно-західному куті ризниці.

Складність полягала ще і в тому, що глибина залягання фундаментів в різних частинах собору була різною. Наприклад, п’ята фундаментів південної стіни, які складалися з великих брил пісковику на вапняно-цем’янковому розчині блідо-рожевого кольору, знаходилась на глибині 2,5 м. П’яти фундаментів північно-західної частини собору, які складалися з горизонтальних рядів великих каменів пісковику на вапняно-піщаному розчині з включенням білої цегли, знаходились на глибині 2,75 м від рівня плит консерваційної підлоги. П’ята фундаменту північної апсиди, який складався з каменю та плінфи на вапняному розчині майже білого кольору з домішками товченої кераміки, знаходилась на глибині 3,6 м від рівня асфальту. Фундаментна п’ята контрфорсу в місці прилягання південної апсиди до центральної знаходилась на глибині 3,30 м від рівня асфальту, а сам фундамент складався з великих валунів з включенням плінфи на вапняно-піщаному розчині сірого кольору .

При цьому було відмічено, що плін-фа і розчини XI ст. є одними з найміцніших серед пам’яток Київської Русі домонгольського періоду, тому розконсервацію залишків мурування собору від верхнього шару слід було робити терміново з метою використання літнього періоду для просушування всієї плями собору. Блок мурування пілону XI ст. було запропоновано винести за межі плями собору, законсервувати та зберегти як своєрідну пам’ять про зруйновану унікальну споруду.