Экспозиция знакомит посетителей музея с основными вехами истории Переяславля Рязанского (современная Рязань), особенностями жизни населения средневекового города посредством экспонирования музейных предметов из археологических коллекций, а также рассказа о том, как они попадают в музей. Археологические исследования в Переяславле проводились В.А. Городцовым, Н.П. Милоновым, А.Л. Монгайтом, А.А. Коноваловым, М.М. Макаровым, В.В. Судаковым, В.П. Челяповым, В.М. Буланкиным, Д.А. Ивановым, И.Б. Барышевым, А.А. Вячиным.

С 2004 года Переяславль Рязанская археологическая экспедиция под руководством старшего научного сотрудника Института археологии д.и.н. В.И. Завьялова исследует участок Рязанского кремля перед зданием Гостиницы Черни.

Основная задача раскопок – всестороннее изучение жизни людей на данной территории. В ходе археологических исследований получены богатые материалы по истории города, которые помогли ответить на многие вопросы, связанные с возникновением, исторической топографией, оборонительными сооружениями, жилищами, развитием ремесел, культуры Переяславля Рязанского XI —XVII вв.

В первом зале рассказывается об истории археологического изучения Переяславля Рязанского. Во втором представлены материалы, полученные в ходе археологических раскопок Переяславля, на основе которых воссоздаются различные стороны жизни города. В зале также размещены реконструкции облика жителя Переяславля XII в. и Великого князя Олега Ивановича Рязанского.