Lietuvos didžiųjų kunigaikščių rūmų renesansinis sodas atspindi Renesanso epochai būdingą reprezentacinės rezidencijos aplinkos ir želdinių planavimo stilistiką, XVI a. augintus prieskoninius ir dekoratyvinius augalus. Ankstyviausias šaltinis, kuriame minimas Vilniaus rezidencijos sodas, laiptais sujungtas su viršutiniais rūmų aukštais, yra 1539 m. Lietuvos ir Lenkijos valdovės Bonos Sforcos (1494–1557) laiškas. Galbūt vadinamąjį slaptąjį sodelį (giardino segreto) primenantis sodas buvo itališkojo parko stiliaus. Laiptus ir kitus elementus (altaną) projektavo italų architektas ir skulptorius Bernardinas Dzanobis da Džanotis. Sodo augalais rūpinosi italų kunigas Pranciškus.
Lietuvos ir Lenkijos valdovas Žygimantas Augustas (1544/1548–1572), padidinęs renesansinius Vilniaus rūmus, padidino ir sodus. Didelis sodas prie rūmų pavaizduotas XVI a. vidurio Vilniaus atvaizde iš Georgo Brauno atlaso. Puikus barokinio plano itališkasis sodas su vyšniomis, skulptūromis ir fontanais minimas XVII a. pradžioje.
Sodų istoriją liudija Žemutinės pilies kultūriniuose sluoksniuose išlikę įvairių laikotarpių reliktai. Atliekant tyrimus, aptikta Viduramžių sodams būdingų pinučių, Renesanso laikus menančių tvenkinių, kitų hidrotechnikos įrenginių, egzotinių augalų žiedadulkių ir vazonų, barokinių sodo skulptūrų dalių. Kai kuriuos iš šių radinių galima pamatyti Valdovų rūmų muziejaus ekspozicijoje.
