In april en mei 2019 is archeologisch onderzoek uitgevoerd aan de voet van de westelijke muurtoren op het Valkhof. Het onderzoekterrein ligt in een archeologisch rijksmonument. Doel van dit onderzoek was meerledig: toetsen van de archeologische verwachtingen zoals die in een eerder bureauonderzoek zijn geformuleerd, het ter plekke in kaart brengen van de archeologische waarden en het verzamelen van informatie met betrekking tot het muurwerk van de toren en de aanpalende delen van de ringmuur. Omdat het een IVO-P onderzoek betrof is geadviseerd om het onderzoeksterrein op diepere niveaus te behouden. Tijdens het onderzoek is veel vondstmateriaal ter plekke verzameld, maar omdat de afgevoerde grond elders nog (per context) gezeefd is kon daarna nog bouwmateriaal en scherven van aardewerk en glas aan de vondstassemblage worden toegevoegd. Tijdens de analyse van deze vondsten bleek dat het materiaal uit twintig eeuwen verspreid door alle aangesneden lagen zat; gesloten vondstcontexten zijn niet aangetroffen. Ook is duidelijk geworden dat veel van het verzamelde bouwmateriaal uit ruïnes in Nijmegen uit de eerste drie eeuwen van onze jaartelling is hergebruikt bij de bouw op het Valkhof van respectievelijk het laat-Romeinse castellum, de Karolingisch-Ottoonse palts en de Staufische burcht. Tegelijkertijd ontstond de indruk dat vooral materiaal uit de eerste eeuwen van de jaartelling, maar ook van daarna, mogelijk in latere tijd van de helling van het Valkhof naar beneden is afgegleden.
Het vondstmateriaal en het gedocumenteerde muurwerk maakte het mogelijk om in grote lijnen de gebruiksperioden van het Valkhof te begrenzen: de Bataafse hoofdplaats Oppidum Batavorum (19 voor-69/70 na Chr.), onbekende activiteiten (2e-3e eeuw), het laat-Romeinse castellum (3e-4e eeuw), de Karolingisch-Ottoonse palts, met voor het eerst 14C-gedateerd muurwerk uit deze periode), de bouw van de Staufische burcht in 1155 met ringmuur en muurtoren), renovatie van dit muurwerk (eerste helft 15e eeuw), herstel van het muurwerk (16e eeuw), herstel van hert muurwerk (17e eeuw), sloop van de burcht (1795), herstel van de overgebleven muurresten onder leiding Weve (eind 19e eeuw), herstelwerkzaamheden aan deze muurresten (20e eeuw) en depositie zand, waaltjes en grès (jaren '80 en/of '90).
