Ранее под сохранившейся отводной стрельницей располагалось подземелье, которое было засыпано в 1866 году при прокладке газовых труб. Причиной тому послужил обвал свода.
Когда Н. С. Щербатов вырыл траншею со стороны Александровского сада, дорогу ему преградила кирпичная стена. За ней находился тоннель, который шел под Боровицкими воротами. Из тоннеля было сделано узкое ответвление – через него исследователи попали в высокую (11 м) и длинную (8 м) палату, которая располагалась под правым выступом Боровицкой башни.
Как показали исследования, в прежние времена палата была трехэтажной, а на самом ее верху виднелись окна-амбразуры.
Для того чтобы расчистить тайную комнату, рабочим понадобилось 3 недели. В то же время ученые пытались обнаружить вход в помещение со стороны Кремля. И в конце концов им это удалось. Вот что писала по этому случаю газета «Московские ведомости»: «В Боровицкой башне имеется часовня, которая помещается в центре со стороны Императорской площади. Вход в церковь Иоанна Предтечи идет чрез часовню и поднимается по лестнице выше. Перед часовней устроен шатер на каменных столбах. Влево от входа в часовню находится дверь, скрывающая также вход в церковь, выходящий в алтарь ее. Здесь, под круглой лестницей, поднимающейся вверх, находится углубление аршина в два высотой. Вот из этого углубления стали сегодня пробивать стену вправо. Работа оказалась не напрасной, так как скоро удалось пробить кирпичи и обнаружить пустоту. Последняя составляла проход, идущий в стене к проезду и скоро поворачивающий под прямым углом налево, по направлению к открытой палате, и направо, по направлению к Императорской площади, где он заканчивается под ступеньками, ведущими в часовню… Теперь несомненно, что ход из палаты существовал прямо на Императорскую площадь и впоследствии, с устройством часовни, был заделан».
Щербатов продолжал исследование Боровицкой башни. Теперь он намеревался найти проход под ее левую сторону. Для этого археолог начал раскопки в тоннеле под Боровицкими воротами. Первой находкой стал замурованный подземный ход, ширина которого составляла около 0,7 м. Через 1,5 м от устья ход преграждала железная решетка, а сам лаз за ней сужался.
Щербатов посчитал, что наткнулся на ход, ведущий к реке Неглинной, и не стал освобождать его от земли. Вместо этого он предпринял раскопки у подножия Боровицкой башни со стороны Александровского сада, где вскоре нашел небольшое отверстие в стене башни, располагающееся примерно на глубине 1,5 м под землей. Скорее всего, это был «подошвенный бой», позволявший древним защитникам крепости отражать близкие атаки противника.