Mục tiêu dự án nhằm đánh dấu hợp tác bền vững trong lĩnh vực di sản văn hóa giữa thành phố Hà Nội và Toulouse nói riêng và quan hệ hữu nghị Việt - Pháp nói chung; thể hiện sự quyết tâm và đầu tư của thành phố Hà Nội đối với di sản thế giới. Quản lý, bảo tồn và phát huy giá trị các di tích khảo cổ học tại khu di sản bằng cách ứng dụng công nghệ hiện đại; mang đến cho công chúng cách tiếp cận gần gũi, sinh động về các di tích khảo cổ, đặc biệt thu hút thế hệ trẻ nghiên cứu, tìm hiểu về di sản văn hóa Việt Nam.
Dự án cũng hướng tới việc nâng cao ý thức cộng đồng về bảo tồn di sản, thúc đẩy phát triển thương mại, du lịch, dịch vụ trong khu di sản Hoàng thành Thăng Long, đồng thời nâng cao năng lực chuyên môn cho cán bộ làm việc tại khu di sản.
Đối với các hợp phần của dự án hợp tác có liên quan đến hoạt động thăm dò, khai quật khảo cổ, bảo quản, tu bổ, phục hồi di tích, trình bày hiện vật, Bộ VH-TT-DL đề nghị UBND TP Hà Nội chỉ đạo cơ quan chủ dự án thực hiện quy trình, thủ tục theo quy định của pháp luật về di sản văn hóa