Про Полоцк -
Это нормальное явление, что новые города ставились поверх старых - вспомнить, хотя бы несколько городов Троя на одном месте, или замок Тинтагиль, построенный поверх другого, более старого замка. На уже готовом фундаменте/ровном месте просто легче строить что-то новое, а города часто ставились в стратегически удобном положении для войны и торговли. А положений таких на местности могло быть крайне немного.
Однако это не значит, что город на месте Полоцка, стаявший там, например, в пятом веке нашей эры, это тот же самый Полоцк, который упоминается в летописи. Он мог быть построен другим народом, другой культурой, иметь другое название... Между старым городом и новым Полоцком там мог несколько веков быть пустырь или стоянка кочевников, или руины, оставшиеся после уничтожившей его войны...
Поэтому старость города определяют по его упоминаниям в письменных источниках.
Что касается установки дат, то во-первых, чем старше, тем мутнее и неопределённее становятся даты, во-вторых, есть два способа их относительно точного установления - археология и письменные источники.
С первым, я полагаю, всё понятно - кучка людей копают в одном месте, находят там что-то, и дальше радиоуглеродный анализ решает. И исследователи, культурологи, историки... анализ может быть не точным, и другие учёные проверяют его данные, сопоставляют откопанный предмет с уже существующими данными и сведениями о культуре людей, к которым он вроде бы должен относиться.
Второе - летописи, дневники, жизнеописания и в некоторой степени художественная литература/мифы (последние, впрочем, является скорее подсказкой, чем доказательством). Город упомянут в летописи - значит в тот год он уже точно существовал. Значит его возраст будет определяться в этого зафиксированного факта существования.
К тому же летописи и прочие источники ещё и сравнивают друг с другом, находят в них соответствия и неточности. Например, если в одном источнике будет написано, что событие А произошло в 1234 году, и то же самое будет написано в других источниках, то это считается точной датой.
Если же источник говорит, что событие А произошло в 1234 году, а другой источник, что в 1237, а третий говорит, что событие было, то год определён приблизительно, но событие точно было.
В более современной форме доказательством точности дат служат документы - когда звание присуждается, это фиксируется в документах, а те хранятся - как раз для будущих историков.
