Появление укрепленного поселения на Старокиевской горе маркируется также сооружением укреплений, и в первую очередь древнейшего оборонительного рва. Он исследовался на различных участках трассы в 1908[121], 1936[122], 1939[123], 1965[124], 1969[125], 2008[126] гг. Относительно конструкции этого вала существуют довольно противоречивые мнения. Так, В.К. Козюба на основе неопубликованных материалов раскопок Д.В. Милеева предложил реконструировать оборонительное сооружение как дерево-земляную стену, в основании которой находилась перекладная конструкция из положенных в горизонтальной плоскости перпендикулярно друг другу дубовых бревен. В.К. Козюба отмечает, что такой способ сооружения укреплений «встречается в насыпях валов на территории Древней Руси с конца X в.», указывая при этом на конструкцию Змиевых валов[127]. Такой способ сооружения вальных конструкций действительно отмечается исследователями у западных славян. Ю.Ю. Моргунов относит такой тип сооружений к крюковым и указывает, что на Руси они встречаются в конструкциях валов с XI в. и единичны, а вот при сооружении Змиевых валов использовались достаточно часто[128].
Сам В.К. Козюба склонен датировать конструкцию достаточно поздним временем — концом X в., указывая на то, что аналогичные конструкции встречаются у лужичан в VIII в. и на территории Польши столетием позже.
Подобный подход попытался оспорить А.В. Комар, предложив иной вариант реконструкции, связанный с тем, что большие промежутки между вертикальными кольями свидетельствуют о наличии в основе конструкции плетеных клетей, укрепленных глиной[129]. На основании этого историк полагает, что укрепления были возведены населением волынцевского периода и были разрушены до середины IX в.
Однако изучение рва в 2007–2011 гг. склонило исследователя принять точку зрения В.К. Козюбы, что и нашло отражение в новейшей коллективной монографии. На основании материалов новейших исследований А.В. Комар выделяет три этапа функционирования рва: он возникает в конце IX — начале X в., к середине X в. укрепление оказывается заброшенным, потом следует восстановление укреплений, связываемое с деятельностью княгини Ольги, и третий этап связан с заключительной реконструкцией, проведенной, предположительно, после печенежской осады 968 г.[130] Ров вместе с остальными укреплениями прекратил свое существование с момента строительства Десятинной церкви, когда он был засыпан и снивелирозан.
