בחודש פברואר 2004 נערכה חפירת הצלה בעילבון (הרשאה מס' 5878-A; נ"צ 237875-914/749662-94), לאחר שנחשפו שכבת אפר וריכוז חרסים בעבודות לקראת בנייה. החפירה, מטעם רשות העתיקות, נוהלה על ידי נ' פייג (צילום שטח ומדידות), בסיוע י' יעקובי (מנהלה), א' שפירו (GPS וחתכי בדיקה), ח' טחן (ציור ממצא) וג' צינמון.
החפירה נערכה באתר קדום (כ-7 דונם), שטרם נחפר, בתחומי עילבון. שטח החפירה (4×6 מ'; איור 1) נמצא במטע של עצי זית, במדרון גבעה בשוליים הצפוניים-מזרחיים של היישוב. נחשף מפלס חיים מהתקופות הרומית והביזנטית (איור 2).
בסקרים שנעשו באזור התגלו מערות קבורה וקברים חצובים משלהי התקופה הרומית ומהתקופה הביזנטית. בתחומי הכפר קיים בית מעיין שזמנו אינו ברור. ו' גרן שביקר בעילבון בסוף המאה הי"ט לסה"נ מזכיר שרידי בית כנסת במקום. האתר מזוהה עם עילבו, מקום מושבה של משמרת הכהונה הקוץ, שברחה מירושלים לאחר חורבן הבית השני. לאזור זה הגיעו משפחות כהונה נוספות, בהן משמרת יכין שהתיישבה בכפר יוחנא המזוהה עם דיר חנא ומשמרת דליה שהתיישבה בצלמין המזוהה עם חורבת צלמון.
טרם החפירה הוסר באמצעות כלי מכני מפלס אדמה (2 מ' עובי) שבו היו נטועים עצי הזית. מתחת למפלס זה נחשפו הצטברויות אדמה (0.8–1.0 מ' עובי), ובהן התגלו כמה חרסים שמקורם בראש הגבעה (תל?), ובהם קנקן (איור 3: 1) וסיר בישול (איור 3: 2),המתוארכים לתקופת הברונזה התיכונה 2א', שני שברים שחוקים של קדרות מתקופת הברזל 2 וקנקן מהתקופה הפרסית (איור 3: 3). מתחת להצטברויות האדמה נחשף מפלס חיים מהודק היטב בצבע צהוב בהיר (L104 ,L102 ,L101; עובי 0.15–0.20 מ'; איור 4). מפלס זה הונח על מצע של אדמה חומה כבדה, שהכילה שכבת אפר שרוף (0.2 מ' עובי), שניכר היטב לאורך החתך הצפוני של החפירה. מתחת לאדמה החומה נחשף מילוי מכוון של אדמה (L103; כ-0.2 מ' עובי; איור 5), שהונח על הסלע.
על מפלס החיים המהודק ובאדמה החומה שמתחתיו התגלה ממצא קרמי, הכולל חרסים מעטים מהתקופה הרומית הקדומה, ובהם סירי בישול (איור 3: 4, 5), מגוון חרסים מהתקופה הרומית, ובהם קערה מטיפוס כפר חנניה 1B (איור 3: 6), סיר בישול מטיפוס כפר חנניה 3B (איור 3: 7), סיר בישול סגור (איור 3: 8), וקנקנים מבית היוצר באחיהוד (איור 3: 9, 10), וכן חרסים מהתקופה הביזנטית, ובהם קערות (איור 3: 11–13), בהן שתיים מטיפוס כפר חנניה 1E (איור 3: 11, 12), וכלי ייבוא ממורקים אדום, ובהם קערות (איור 3: 14–16), שבולטות בהן קערות מטיפוס LRC3 (איור 3: 15, 16).
אפשר שמפלס החיים שהתגלה בחפירה הוא חלק ממתקן, שהיה קשור ליישוב ששכן באתר בתקופות הרומית (המאות הב'–הד' לסה"נ) והביזנטית. זמנו של הממצא בחפירה תואם לזמנם של מערות הקבורה והקברים שנסקרו בסביבה ומחזק את ההשערה שבאתר שכן יישוב בימי המשנה והתלמוד.