פתח המערה קבוע כ-20 מ' מתחת לרום המצוק, וכ-7 מ' מתחתיתו. הגישה אל המערה קשה מאוד והיא נעשתה בעבר דרך מדף סלע צר מאוד הניגש אל פתח המערה ממזרח או באמצעות חבלים (איור 2). מתחת למצוק הסלע של המערה משתפל מדרון תלול ובו מדרגות סלע גבוהות לעבר אפיק הנחל. למערה פתח צר ונמוך (0.9 מ' גובה, 1.3 מ' רוחב) וחלל מרכזי אחד דמוי טרפז (6.5 מ' אורך, 5 מ' רוחב; איור 3). בחלקו הפנימי של החלל המרכזי, במקום שבו גובה המערה הוא כ-0.8 מ' בלבד, נחשפה רצפת הסלע של המערה מכוסה בשכבה דקה של אדמה (שטח A; עובי 0.05 מ'). בקדמת המערה, כ-0.7 מ' מפתחה, התגלה שקע טבעי ברצפת המערה (שטח B; אורך 1.5 מ', רוחב 1.5 מ', גובה 1.7 מ' מהרצפה ועד תקרת המערה; איור 4). השקע היה מלא בשכבה עבה של אדמת סחף (כ-1 מ' גובה) ובכמות רבה של חרסים. מעל לשכבה זו נתגלו שרידי פגרי חיות ופסולת שמקורם מעוף דורס שקינן בעבר במערה. בדופן המזרחית של המערה, בפינה הדרומית של שטח B, הובחן סדק (כ-0.2 מ' רוחב, עומק לא ידוע; איור 5). בפינה המערבית של שטח B הובחן שהסדק נמשך מערבה אל תוך דופן המערבית של המערה (כ-0.3 מ' רוחב). נראה כי זהו סדק טבעי בסלע העובר לרוחב כל המערה. ייתכן כי שטח B היה הרחבה מלאכותית של סדק זה. ממצא החרסים נתגלה כולו בשטח B ובו שפות ושברי גוף של קנקנים (איור 1:6–6), סיר בישול (איור 7:6) ופך בישול (איור 8:6) מטיפוסים האופייניים למכלולים מהתקופה שבין מרידות היהודים ברומאים ומימי מרד בר-כוכבא (זיסו ואחרים תש"ע א': לוח 2). כן נתגלה חרוז זכוכית משושה קטן (איור 9:6), כנראה חלק משרשרת.

 
אמנם הממצא שנתגלה בחפירה דל יחסית, אולם תיארוך כלל הממצא הקרמי לימי מרד בר-כוכבא, מיקומה הפיזי של המערה, ממדי פתח הכניסה והגישה הקשה אליו מאפשרים להציע במידה רבה של ודאות כי המערה שימשה למפלט בימי מרד בר-כוכבא. חלל המערה הקטן וממצא החרסים המועט מעידים כנראה כי במערה הסתתרה קבוצה קטנה של אנשים למשך זמן קצר. דומה כי מוצאם של הנמלטים למערה זו היה מאחד היישובים היהודיים הסמוכים, אולי מהיישוב בכסלון הסמוכה. כסלון נזכרת בתעודה מוואדי מורבעת שתוארכה למאה הא' לסה"נ, עדות לקיומו של יישוב יהודי בתקופה זו, אולם לא ברור אם היישוב המשיך להתקיים גם לאחר המרד הגדול ועד לימי מרד בר-כוכבא. המערה מתווספת לקבוצת מערות מפלט מימי מרד בר-כוכבא שנתגלו לאחרונה במצוקי הנחלים של הרי ירושלים ובהם מערת התאומים ומערות מצוקי נחל שורק (זיסו ואחרים תש"ע ב'; עין-מור תש"ע).