Al livello inferiore del recinto termale, in corrispondenza dell'esedra Sud-Ovest e del porticato antistante, si trova una lunga galleria, larga circa m. 8.30, comunemente nota come “criptoportico”. Un primo intervento di scavo, eseguito nel 1990, ha portato al rinvenimento di una serie di strutture costruite alla fine del XVIII secolo per installarvi una Polveriera, cioè la fabbrica di polvere da sparo. I lavori, ripresi con l’intento di recuperare l’ambiente, hanno portato nel 1998 al rinvenimento di un muro trasversale sul fondo della galleria, con orientamento differente da quello delle strutture traianee che gli si appoggiavano, e quindi ad esse precedente. La muratura in laterizio costituiva la facciata di un grande edificio, del quale è visibile quasi interamente l'apertura principale, un’arcata larga 10 metri e alta quattordici, e una parte di quella laterale, di circa sei metri. Nello spazio a vela tra le due arcate, entrambe chiuse in età traianea, si conserva un ampio tratto di intonaco affrescato, con la raffigurazione di una città cinta da mura turrite, ormai nota come "Città Dipinta". La datazione dell’affresco e dell'edificio su cui si trova è certamente anteriore all’epoca di Traiano, e probabilmente da fissare nella seconda metà del I secolo d.C. (età flavia).

Nel 2004, mediante un passaggio apertosi nella volta di copertura della galleria, in corrispondenza dell’edificio dell’affresco, si è potuto esplorare l’ambiente retrostante la facciata, solo parzialmente interrato, profondo oltre 13 metri (rispetto ai quasi 15 di altezza originaria), che conservava su una parete un largo tratto di mosaico con una raffigurazione di Vendemmia.

Il grande palazzo della "Città Dipinta" e della "Vendemmia", probabilmente un edificio pubblico, doveva far parte di quel quartiere precedente la costruzione delle Terme di Traiano in cui era anche il padiglione esquilino della Domus Aurea, orientato secondo i punti cardinali. Di questi edifici, le cui strutture hanno costituito la base su cui poggiare il grande terrazzamento delle Terme, altre testimonianze sono state rinvenute sempre all'interno della galleria: all’incirca a metà di essa è stata infatti scoperta un’altra struttura muraria, su cui si conservano importanti resti di un mosaico parietale, con la raffigurazione di una struttura architettonica in prospettiva che fa da sfondo ad una scena in cui si individuano una Musa e un Filosofo. Sempre a questo edificio, forse pertinente ad una domus, doveva appartenere una stanza sotterranea con ninfeo (attualmente accessibile solo da una botola), il cui unico ingresso si apriva proprio sull'ambiente con il mosaico parietale.

Nel maggio 2010 sono riprese le indagini archeologiche nella stessa galleria, accanto alla parete dove era il mosaico con Musa e Filosofo. Quest’ultimo si situa oggi all’estremità sinistra della parete e della raffigurazione.

Nonostante la maggior parte della superficie di sfondo non si sia conservata, è tuttavia possibile ricostruire in gran parte lo schema e il soggetto: al centro due coppie di colonne riquadrano una nicchia, all’interno della quale si distingue una figura maschile, identificabile con Apollo, nudo, con il manto sulla spalla, che porta la cetra sul braccio sinistro. La muscolatura del torace e dell’addome è resa con un raffinato chiaroscuro dato dall’alternanza di tessere di tre gradazioni di colore. Lateralmente, la composizione di sviluppa con una serie di edifici, di cui ben si riconoscono molti elementi architettonici, come architravi, capitelli e soprattutto colonne, decorate da ghirlande e girali vegetali.

Con lo scavo attuale altre figure sono state riconosciute sulla parte destra della parete (lunga quasi 16 metri), fra le quali due maschili, di cui uno vestito alla greca, ma senza barba, e un’altra femminile, probabilmente un’altra Musa.

Lo scavo ha finora raggiunto una profondità media di 2 metri, mettendo in luce solo la parte superiore delle nuove figure. Almeno in due punti è tuttavia possibile vedere la prosecuzione in basso della superficie decorata, ed è presumibile che la parete scenda fino a 10 metri dal punto attuale, al livello corrispondente a quello del ninfeo che vi si affacciava.