Podczas badań archeologicznych prowadzonych w latach 2004-2007 na dziedzińcu Pałacu Pod Blachą w Warszawie odnaleziono relikty drewniano-ziemnego wału skrzyniowego z połowy XIV-wieku. Były one elementem umocnień okalających niegdyś murowaną wieżę – dzisiejszą Wieżę Grodzką – i inne zabudowania warszawskiego grodu książąt mazowieckich. Jest to jedyne tego typu znalezisko na terytorium Warszawy. Dzięki badaniom dendrochronologicznym udało się określić datę roczną ścięcia drzew wykorzystanych do budowy umocnień: rok 1352.
Sensacyjne odkrycie średniowiecznej konstrukcji drewnianej o długości ponad 22 metrów w bezpośrednim sąsiedztwie Zamku Królewskiego skłoniło archeologów i dyrekcję Zamku do podjęcia nowatorskich decyzji. Zdecydowano się wyciąć ponad dwumetrowy fragment konstrukcji, wydobyć jego elementy na powierzchnię i przekazać do konserwacji z zamiarem późniejszego ponownego złożenia i udostępnienia publiczności odwiedzającej Zamek. Zanim więc trafiły na ekspozycję, wydobyte z ziemi dębowe bale poddane zostały w Muzeum w Biskupinie trwającym 8 lat specjalnym kąpielom konserwującym.
Na otwartej w Piwnicy Studziennej ekspozycji obok średniowiecznej konstrukcji prezentowane są wybrane zabytki z XIV wieku, które archeolodzy odkryli w ziemnym wypełnisku wału bądź w jego bezpośrednim sąsiedztwie. Przygotowaną przez Sekcję Archeologiczną Zamku Królewskiego w Warszawie ekspozycję uzupełnia infografika autorstwa Zuzanny Łąpieś z Wydziału Wzornictwa Akademii Sztuk Pięknych w Warszawie.
Udostępniona ponownie zwiedzającym przestrzeń Piwnicy Studziennej wraz ze znajdującą się w niej rekonstrukcją skrzyni wału drewniano-ziemnego jest wykorzystywana także podczas lekcji muzealnych dla uczniów szkół podstawowych oraz średnich. Piwnica Studzienna to pomieszczenie ze sklepieniem krzyżowym, wspartym na jednym kwadratowym filarze. W ścianie południowej widoczne jest kamienne posadowienie Wieży Wielkiej, a także otwór do średniowiecznej studni. Przebity on został dopiero w 1923 r. Studnia o głębokości 7 m i średnicy 2,5 m, która została założona obok fundamentów Wieży, a następnie wtopiona w późniejsze mury, jest stale nawodniona.
W ścianie zachodniej za drzwiami znajdują się kręcone Schodki Kredensowe prowadzące w górę przez wszystkie kondygnacje Zamku; na poziomie Piwnicy Studziennej są one autentyczne.