בחודשים דצמבר 2007 וינואר 2008 נערכה חפירת בדיקה בקטע של אמת המים התחתונה לירושלים בשכונת הר חומה בירושלים (הרשאה מס' 5333-A; נ"צ 219904/626603), לקראת סלילת כביש. החפירה, מטעם רשות העתיקות ובמימון משרד הבינוי והשיכון, נוהלה על ידי א' זילברבוד, בסיוע ר' אבו חאלף וי' אוחיון (מנהלה), א' האג'יאן ומ' קונין (מדידות ושרטוט), צ' שגיב (צילום שטח), חברת Sky View (צילום אוויר) וא' ברין (תוכניות).
נחפרו שני קטעים של אמת המים התחתונה לירושלים (שטח B1 — כ-25 מ' אורך; שטח B2 — כ-26 מ' אורך; איור 1). ממזרח וממערב לחפירה ניכרים קטעים נוספים של האמה שלא נחפרו (הקטע המערבי — שטח C). במרחק של כ-450 מ' ממערב לחפירה נחשף פתח של מערת קבורה (שטח A; איור 2), אך זו לא נחפרה. מוצאה של אמת המים בבריכות שלמה, בגובה 765 מ' מעל פני הים, והיא נמשכת לאורך כ-21 ק"מ עד להר הבית, לגובה 735 מ' מעל פני הים (ע' מזר. 1989. סקר אמות המים לירושלים. בתוך: ד' עמית, י' הירשפלד וי' פטריך [עורכים]. אמות המים הקדומות בארץ ישראל. ירושלים, עמ' 174–175). האמה הייתה בשימוש החל מהתקופה הרומית הקדומה ועד לשלהי התקופה העות'מאנית.
שטחים B1 ו-B2 נמצאים בין שלוחת בית לחם לשלוחת צור באהר, והם צמודים לכביש. גובה האמה בקטע זה 742 מ' מעל פני הים. בשני קטעי האמה (שטח B1 —איורים 3–5; שטח B2 — איורים 6, 7) נחשפו חמישה שלבי בנייה. בשטח B2 נחתכה האמה כתוצאה מסלילת כביש וחמשת השלבים ניכרים היטב בחתך (איור 8).
שלב 1. האמה הקדומה ביותר נבנתה כנראה בתקופה הרומית הקדומה (כ-1.8 מ' רוחב כולל). קירות האמה (W5 ,W4; ר' איור 8) נבנו באבנים קטנות שלוכדו במלט אפור בהיר. התעלה (L131; כ-0.6 מ' רוחב, כ-0.5 מ' עומק) טויחה בשתי שכבות טיח לפחות.
שלב 2. בתקופה הביזנטית הורחבה האמה (2 מ' רוחב כולל). על קיר 5 משלב 1 נבנה קיר רחב יותר (W3), ועל תעלה 131 מהשלב הקודם נבנתה תעלה חדשה דומה במידותיה (L130). התעלה טויחה בטיח ורוד שמעורבים בו גריסי קרמיקה, האופייני לתקופה הביזנטית.
שלב 3. בחתך האמה בשטח B2 הובחן תיקון בתעלה (L129), ובו היא טויחה בטיח אפור. על סמך השוואה לשלבי בנייה בקטעים אחרים של האמה נראה כי יש לתארך שלב זה לתקופה הממלוכית.
שלב 4. בתקופה העות'מאנית הוגבהו קירות האמה (W2 ,W1; גובה 1.5 מ'). בתוך התעלה הונח צינור חרס (L111 ,L108; כ-0.25 מ' קוטר), שהורכב מחוליות (כ-0.3 מ' אורכן).
שלב 5. מעל הצינור משלב 4 נבנתה התעלה המאוחרת ביותר (L116; רוחב 0.45 מ', עומק 0.15 מ'), שטויחה וכוסתה בלוחות אבן (L114; מידות מרביות של האבנים 0.50×0.65 מ'). בלוחות האבן הותקנו פתחים עגולים (0.1 מ' קוטר מרבי; איור 9), המרוחקים כמטר זה מזה, למניעת יתר לחץ בנתיב הזרימה.