Про один з видів монументального кам’яного зодчества часів Володимира та Ярослава Мудрого, а саме — будівництво кам’яних князівських палаців, є небагато відомостей. Жодна з цих будівель до нашого часу не збереглася.
За літописом кам’яні князівські палати існували ще на початку X ст. Описуючи події 945 року, літопис зазначає: «Над горою двор теремний, бе бо там терем камен».
Біля Десятинної церкви археологічними дослідженнями виявлено залишки кількох споруд, які вважають за князівські палати. На північний захід від церкви була споруда, що за технікою будівництва (відсутність цем’янки в розчині та цегли-плінфи в підмурках) була побудована раніше Десятинної церкви. План її цілком виявити не вдалося, хоча дослідники вважають, що за типом це була ротонда, і визначають її як складову частину теремного палацу княгині Ольги.
Безперечно, окремими палацами були дві споруди з південної та західної сторін Десятинної церкви.
Південний палац мав у плані витягнутий вздовж прямокутник розмірами 45x12,5 м, розділений на три приміщення. Центральне велике могло бути «гридницею» часів Володимира Святославича. Фундаменти будівлі складені з бутового каміння (червоний кварцит) на вапняному розчині з домішкою товченої цегли-цем’янки. Стіни були виведені з цегли і каміння характерною для Київської Русі змішаною кладкою. Будівля мала два поверхи і була перекрита склепінням з цегли. Проліт склепіння — 9 м — перевищує всі відомі прольоти склепінь у церковному зодчестві Давньої Русі.
Другий палац знаходився в кінці сучасного Десятинного провулку і був значно більший за розмірами. Він стояв навпроти західного фасаду Десятинної церкви, по осі її входу. Палац мав п’ятичасну структуру, лише центральна частина його була квадратна, а бокові дещо витягнуті. Перед центральною частиною, оберненою до головного фасаду Десятинної церкви, знаходилася галерея. Стіни були членовані плоскими пілястрами, в середині палац прикрашав фресковий розпис. Під час розкопок було знайдено рештки різьблених мармурових та шиферних капітелей та деталей. Як можна гадати, палац був резиденцією Володимира Святославича, тобто головним у місті.
На схід від Десятинної церкви були досліджені рештки кам’яної споруди, східна частина якої частково завалилася на Боричів (сучасний Андріївський) узвіз. Фундаменти палацової споруди XI ст., подібні за планом до описаного вище палацу біля Десятинної церкви, були знайдені поблизу Ірининської вулиці. Цей палац становив частину ансамблю церковних і палацових будов міста Ярослава Мудрого. Можливо, це був двір кліру Десятинної церкви, або «двір деместиків», як про це пише літопис.
Залишки кам’яних палацових споруд були виявлені в Чернігівському кремлі поблизу Спасо-Преображенського собору. Давня ісландська сага про Еймунда згадує кам’яний палац на княжому дворі Ярослава Мудрого в Новгороді. Всередині цього палацу стіни були оббиті дорогими тканинами.
У палацовому кам’яному будівництві Київської Русі, як показують матеріали, існували два типи споруд: великі прямокутні в плані (X—XI ст.) та невеликі, квадратні високі тереми, які, можливо, входили в ансамбль дерев’яних палацових комплексів (в основному XII ст.). Перший тип належить до ранньосередньовічних палацових споруд Візантії і Західної Європи, близький до палацових споруд Ближнього Сходу. Це багатокамерні (південний та західний) палаци поблизу Десятинної церкви, палац біля Ірининської церкви в Києві та двокамерний палац кінця XI ст. в Переяславі-Хмельницькому. Ці палаци аналогічні середньовічному палацовому будівництву і зображені на мініатюрах Радзивіллівського літопису у вигляді довгих, очевидно, двоповерхових споруд з вежами в центрі (західний палац) чи по боках (південний палац), можливо, з аркадами в першому ярусі і лоджіями в другому. Дослідники давньоруської архітектури ототожнюють ці палаци з гридницями, де в часи Володимира Святославича проходили бенкети княжої дружини.
Про просторі приміщення в княжих палацах Києва розповідають скандинавські саги. Археологічними дослідженнями були знайдені фрагменти багатого вбрання цих палаців, стіни котрих прикрашались фресковим розписом, мозаїкою та інкрустацією з різнокольорових сортів мармуру, порфіру, вапняку тощо та мармуровими колонами з різьбленими капітелями (Переяслав). Перекриття приміщень палаців, найімовірніше, було дерев’яним, хоча не виключена можливість мурованих склепінчастих перекриттів над нижнім поверхом.