Il ritrovamento nel 1990 di un pozzo colmo di detriti sotto un pavimento deteriorato dall’umidità, avvenuto in occasione di lavori di adattamento della sagrestia della Chiesa di Sant’Eulalia, ha permesso di dare inizio a un’esplorazione speleo-archeologica che, nel corso del tempo, è andata ad estendersi gradualmente a tutto lo spazio sottostante il museo.
Diverse campagne di scavo hanno raggiunto il presbiterio e l’intera chiesa per un’area di circa 900 metri quadri, riscoprendo resti della Cagliari antica e alto-medievale grazie al ritrovamento di manufatti dallo straordinario significato storico e monumentale.
In un percorso sotterraneo di suggestivo interesse è possibile vedere un tratto di una ripida strada lastricata, larga più di 4 metri, ora percorribile per un tratto di tredici metri, verosimilmente collegata con le attività del vicino porto di cui costituiva un importante elemento di collegamento. Sono inoltre visibili i resti di un ambiente chiuso da un colonnato. Adiacente alla sagrestia è visitabile il Museo del Tesoro di Sant’Eulalia, la cui esposizione include numerosi argenti facenti parte dei corredi liturgici realizzati da botteghe sarde e liguri operanti tra il XVI e il XIX secolo per la parrocchia di Sant’Eulalia, tra cui calici, pissidi, ostensori, croci processionali ed altri oggetti. Sono inoltre esposte pitture e sculture.