Otwarta w r. 1975 stała ekspozycja „Wawel zaginiony” mieści się w przyziemiu budynku zamykającego od strony zachodniej dziedziniec pałacu królewskiego. Utworzony rezerwat archeologiczno-architektoniczny obejmuje przede wszystkim czteroabsydową rotundę Najświętszej Panny Marii – św. Feliksa i św. Adaukta, a także pozostałości gotyckiego zamku, relikty renesansowych kuchni królewskich; prezentowane są rezultaty dokonanych na Wzgórzu odkryć archeologicznych, fragmenty rzeźbiarskiej dekoracji architektonicznej, od średniowiecza po okres nowożytny.

Dzieje zabudowy Wzgórza pozwalają poznać umieszczone na wstępie plansze i model Wawelu (według stanu w w. XVIII) oraz program wirtualnej rekonstrukcji komputerowej wybranych budowli z okresu wczesnoromańskiego i romańskiego.

Od kwietnia 2013 roku wystawę poszerzono i sale, w których pokazano renesansowe detale architektoniczne i rzeźby związane z historią wzgórza wawelskiego. Poszerzenie ekspozycji lapidarium o kolejne trzy sale pozwoliło na wprowadzenie nowej myśli przewodniej, która prezentuje bogaty zbiór wawelskich detali – elementów wystroju architektonicznego, ale także pokazuje losy tej kolekcji (sposób pozyskiwania w trakcie prac konserwatorskich, migrację obiektów, ich wtórne wykorzystanie).