בסביבת החפירה נערכו בעבר חפירות (דה-גרוט תשנ"ה; הרשאה מס' 5653-A; ר' איור 2). החפירות נערכו בהמשך לחפירה קודמת, שנערכה כ-30 מ' דרומה (שטח A, איור 2; וקסלר-בדולח ולביא 2013).

בעונה הראשונה נחפר שטח (כ-30 מ' אורך צפון–דרום, 2–4 מ' רוחב; איור 2: שטח B) שנתגלו בו שרידי מבנים מרשימים שהוחלט לשמר; השרידים כוסו לאחר החפירה. בעונה השנייה נחפר שטח דומה במידותיו, ממערב וסמוך לשטח הקודם (איור 2: שטח C).
 
שרידי המבנים העיקריים שנתגלו בחפירות קשורים למערך הביצורים של ירושלים בימי הבית השני מדרום לבריכת השילוח. מרביתם תועדו כבר בעבר במחקריהם של גותה, ובליס ודיקי בשלהי המאה הי"ט, ושוב, חלקית, בשטחי חפירות X ו-F של קניון בשנות ה-60 של המאה הכ' (Guthe 1882:136–141; Bliss and Dickie 1897: 97–119, General plan II: H2, N2, O2, P2; Kenyon 1964:11, Pl. 5A–B [Area F] ; Kenyon 1965:14–17, Fig. 2, Pls. 6A, 7A–B, 8A [Area F]). בחפירות ארכיאולוגיות שנערכו בדרומה של עיר דוד מאז שנות השבעים של המאה הקודמת נתגלו ממצאים נוספים שיש להם זיקה לממצאים שנתגלו כעת (De Groot, Cohen and Caspi 1992 [שטח A בחפירות יגאל שילה]; Adan-Bayewitz 1979; Greenhut 2011; רייך ושוקרון תשס"ו; דה גרוט תשנ"ה; גרינהוט ומזור [מידע בע"פ מהחופרים, תכנית השרידים העיקריים מחפירתם שולבה בהסכמתם באיור 2]; לתיאור ודיון בממצאים שהתגלו בשטחים C ,B ,A ר' וקסלר-בדולח תשע"ד).
החפירה (כ-32 מ' אורך, 8 מ' רוחב גודל מרבי; איורים 3, 4) העמיקה כ-3 מ' לכל היותר ממפלס הכביש הנוכחי לסלע הטבעי. מצב ההשתמרות של השרידים טוב יותר בחלקו המזרחי של השטח שנחפר (שטח B), שם פני הסלע הטבעי נמוכים, ואילו בחלקים נרחבים של שטח C, המערבי, נתגלה הסלע הטבעי הישר מתחת למפלס הכביש המודרני, והמפלסים הארכיאולוגיים שהיו מעליו הוסרו בעבר. השרידים העיקריים שנתגלו הם מהתקופות הברזל 2 (שכבה 4, המאה הח' לפסה"נ), ההלניסטית המאוחרת (החשמונאית) והרומית הקדומה (שכבה 3, המאות הא' לפסה"נ–הא' לסה"נ). כן נתגלו שרידים דלים מהתקופה הרומית המאוחרת (שכבה 2, המאה הב' לסה"נ), והביזנטית–אומיית (שכבה 1, המאות הו'–הח' לסה"נ).
שרידי המבנים העיקריים שנתגלו הם חומת עיר שאנו מציעים לזהות עם ה'חומה הראשונה' מימי הבית השני, שער השלוב בחומה זו מדרום לבריכת השילוח ומגדל שער הבולט מהחומה מדרום למעבר השער.
הממצאים מתוארים להלן מן הקדום למאוחר.
 
שכבה 4: תקופת הברזל 2 (המאה הח' לפסה"נ)
שלב 4b – לשלב הפעילות הקדום ביותר שייכים שברי כלי חרס מהמאה הח' לפסה"נ, שנתגלו בתוך שכבת עפר שהצטברה בכיסי הסלע הטבעי, ועל קרקעית מערה טבעית רדודה. באחת השקערוריות נשמר על פני שטח קטן מפלס מיושר של אבנים קטנות – אולי רצפת מתקן. שכבה זו חתומה תחת ליבת קיר רחב משלב 4a.
 
שלב 4a – בשלב זה נבנתה תשתית מסודרת של אבנים היוצרת מסד לקיר רחב (W31 ,L220; איורים 3–5). האבנים הן אבני שדה מהוקצעות מעט (0.4 × 0.4 × 0.3 מ' גודל ממוצע), שהונחו בצפיפות זו ליד זו, ללא חומר מלכד. נשמרו כשני נדבכים, זה מעל זה, בתוך שקע טבעי בסלע. מרבית שברי כלי החרס שנתגלו בין אבני הקיר תוארכו למאה הח' לפסה"נ, אם כי בסלים ספורים נתגלו שברים אחדים של כלי חרס מאוחרים יותר, המתאימים לשכבה 3. אפשר להציע בזהירות שאבנים אלו הן חלק מליבה של קיר רחב הנמצא הישר מתחת לתוואי 'החומה הראשונה' (W11), ונמשך בציר כללי דרום (דרום-מערב)–צפון (צפון-מזרח).
 
תעלת ניקוז חצובה בסלע ומקורה בלוחות אבן גדולים שייכת גם היא, על דרך ההשערה, לשלב זה (איור 3: L133). התעלה (2 מ' אורך חשיפה, כ-0.4 מ' רוחב, יותר מ-0.5 מ' עומק, החפירה לא העמיקה יותר) מתעקלת מצפון לדרום-מזרח. היא נסתמה במכוון ויצאה משימוש בעת התקנתו של מעבר השער ב'חומה הראשונה' (שכבה 3, להלן). ראוי לציין דמיון של התעלה לתעלה מימי הבית הראשון, שנתגלתה בעבר בשטח F של חפירות קניון, הסמוך לשטח החפירה הנוכחי (Kenyon 1965:Pl. 7B, Fig. 2).
 
שכבה 3: ימי הבית השני – התקופה החשמונאית וההרודיאנית (המאות הב'–הא' לפסה"נ–הא' לסה"נ)
מרבית השרידים שנתגלו שייכים לשישה שלבים של שכבה זו:
שלב 3f. לשלב הקדום שייכים שרידים של מחצבות לאבני בנייה שנותרו בסלע הטבעי (L245 ,L222; איור 6) ובהם מדרגות חציבה ותעלות ניתוק של גושי אבן רבועים (יותר מ-1 מ' אורך, 0.6–0.8 מ' רוחב ממוצע).
 
שלב 3e. שלב זה כולל את חומת העיר, מעבר השער ומגדל הבולט מזרחה מן החומה (איור 9).
החומה (W11; איור 3). מעל המחצבות ובהתאמה למדרגות החציבה נבנה קיר רחב הנמשך מדרום-מערב לצפון-מזרח שאנו מציעים לזהותו עם ה'חומה הראשונה' מימי הבית השני (W11, כ-20 מ' אורך, 3.0–3.3 מ' רוחב; איורים 3, 7, 8). קיר זה תועד בעבר לאורך עשרות מטרים בחפירות בליס ודיקי.
הפן החיצוני של החומה בנוי סמוך למעבר השער מדרומו, באבנים רבועות שפניהן הוקצעו בגסות (0.2–0.5 מ' גודל פאה ממוצע), שבמרווחים ביניהן חומר מליטה לבן. בהמשך דרומה – משתלבת החומה במצוק סלע חצוב, ומה שנותר ממנה הוא תשתית ליבת הקיר הבנויה אבני שדה בגודל בינוני (0.1–0.3 מ' אורך פאה), שהונחו בנדבכים מסודרים זו לצד זו בבנייה יבשה. ליבת הקיר חותמת תחתיה את ליבת הקיר הרחב משלב 4a (לעיל, W31 ,L220).
מעבר השער (L127; איור 3). בחלק הצפוני של החומה נחשף חלקית, בצדו הדרומי בלבד פתח בנוי היטב, שלא היה מוכר קודם. מראה הפתח הבנוי בקפידה ורוחבו המשוער (כ-3 מ') מלמדים שזהו שער בחומת העיר. רוחבו המלא שוחזר על פי מתקן מדורג (L124) שנבנה בשלב מאוחר בימי הבית השני מפנים לחומת העיר ומצפון למעבר השער (שלב 3d להלן; איור 3). מזוזת השער הדרומית בנויה אבני גזית מסותתות גיר רך (נארי), ומצפון לה נשמרו באתרן שתי אבני סף שפניהן מוחלקות בקפידה (מפלסן 634 מ' מעל פני הים). הקיר הדרומי התוחם את מעבר השער (W21) בנוי אבנים שלפניהן סיתות שוליים וזיז בולט בסגנון חשמונאי (איורים 3: חתך 1–1, 10). הסלע הטבעי בתוך מעבר השער בלוי מקארסט, ואפשר לשער שבמקור היה מעבר השער מרוצף ואבני הריצוף פורקו בשלב כלשהו.
כשלושה מטרים מצפון-מערב לסף השער, בתוך העיר, נשמר חלק מריצוף לוחות אבן, במפלס הגבוה בכמטר מהסף עצמו (L115, גובה 635 מ' מעל פני הים; איור 3). נראה שריצוף זה הוא חלק מרחבה מדורגת שהעפילה לפנים העיר (איור 9). מילוי עפר עשיר בשברי כלי חרס מהתקופה החשמונאית (L206, שלהי המאה הב'–אמצע המאה הא' לפסה"נ), שנתגלה בתוך מחצבה קדומה, ושראשו במפלס אחד עם תחתית ריצוף L115, מלמד על עבודות הכנה בהקף ציבורי, שנועדו לפלס את השטח להנחת הריצוף.
נראה על פי הממצאים, וסגנון הבנייה, שמועד הבנייה של החומה (W11), ושל השער ששולב בה הוא חשמונאי. אפשר אפוא לזהותה עם 'החומה הראשונה' מימי הבית השני. 
המגדל (L119, כ-7 × 5 מ' גודל חיצוני משוער; איור 3). מדרום למעבר השער נתגלה חלק ממגדל הבולט מקו החומה מזרחה שבחללו הפנימי הותקן מאגר מים. בליס ודיקי כינו את המגדל בור מים קטן פתוח וציינו את מידותיו הפנימיות (6.53 × 4.20 מ', 0.9 מ' עובי דפנות; Bliss and Dickie 1897:100). בחפירה הנוכחית נתגלה הקיר הדרומי של המגדל, שנבנה בהתאמה לשרידי המחצבות (W10, אורך 4.75 מ', רוחב 1 מ', גובה 3 מ'; איורים 4: חתך 2–2, 11). לקיר נדבך יסוד אחד הבנוי אבנים מהוקצעות גדולות, ללא עיבוד רב, ומעליו שלושה נדבכים של אבני גזית שפניהן עוצבו בסיתות שוליים וזיז בולט בסגנון חשמונאי. חלק מהאבנים פגועות, ובקיר ניכרים תיקונים. חלל המגדל נחשף חלקית, ונתגלה בו מאגר מים שקירותיו טויחו בטיח הידראולי אפור (איור 12). לרצפת המאגר תשתית מסודרת של אבני שדה קטנות שהונחו בצפיפות ולוכדו בחומר מליטה אפור. לאורך הדופן המערבית של מאגר המים, הצמוד לקיר 'החומה הראשונה' נבנה קיר (W12, רוחב 0.9–1.0 מ') ששולבו בו שבע מדרגות צרות (0.5–0.6 מ' רוחב המדרגה, 0.3 מ' גובהה). במרכז הבור נשמרה תשתית עמוד רבוע שתמך כנראה בקשתות לתמיכת התקרה. נראה שהתקנת מאגר המים בתוך חלל המגדל נעשתה לאחר שהמגדל כבר נבנה (בשלב 3d) אך אין בכך ודאות מוחלטת.
 
ממערב למעבר השער ומפנים לחומת העיר, בקו אחד עם המזוזה הדרומית של מעבר השער, נתגלה קיר (W30, אורך 3.4 מ', רוחב 1 מ', 0.9 מ' גובה בתחומי החפירה הנוכחית, איורים 4: חתך 1–1, 13) הנמשך מדרום-מזרח לצפון-מערב ונראה כי הוא תוחם רחוב, או רחבה שהיו מפנים לשער. הקיר הושתת על מצוק סלע זקוף (כ-1.1 מ' גובה), שהוא שריד של מחצבה קדומה (L222). בקיר נשמר נדבך אחד של אבנים שלהן סיתות שוליים וזיז בולט בסגנון חשמונאי (0.5–0.7 מ' אורך, 0.5 מ' רוחב בממוצע, 0.55 מ' גובה), ותחתיו נדבך היסוד. על פני שתי אבנים נשמרו תווי סתתים משולשים, דומים לאות היוונית דלתא, שנחרתו על שולי האבן (איור 14). הקיר תועד בעבר על ידי בליס ודיקי, והמשכו, שמחוץ לגבולות החפירה הנוכחית – בידי א' דה-גרוט (תשנ"ה). בין קיר החומה (W11) לקיר 30 היה פתח משוער (2.75 מ' רוחב) שהוביל כנראה אל המגדל. הפתח נסתם בשלב מאוחר בבנייה מסודרת של נדבכי אבנים שפניהן ללא סיתות שוליים וזיז בולט, וסתימה זו ניכרת בברור בציורם של בליס ודיקי שראו את הקיר במלואו, ולגובה רב יותר.
 
בחומת העיר, בחלק שמדרום למעבר השער, שנשמר לגובה שני נדבכים, ניכרים שני שלבי בנייה. אבני הנדבך העליון מונחות באי התאמה מעל הנדבך התחתון וניכר שבנייתם של שני הנדבכים לא נעשתה בזמן אחד. נראה לפיכך שהנדבך העליון משקף תיקון, או בנייה מחדש של קיר החומה באזור זה, ואולי הוא מלמד על ביטולו של מעבר השער בשלב זה. יש להדגיש עם זאת שעל פי ממצא קטן שנתגלה בין אבני הקיר, גם השלב המאוחר חל בימי הבית השני.
שלב 3d משקף את השינויים שחלו במערך המבנים. קו החומה הראשונה תוקן וייתכן שמעבר השער נחסם. בתוך המגדל הבולט החוצה מקו החומה הותקן מאגר המים, ופתח הכניסה שהוביל ממעבר השער לעבר המגדל (בקיר 30) נסתם בבנייה מסודרת. מצפון למעבר השער נוספה בשלב זה בריכה מדורגת ומטויחת שנחשפה חלקית, ונתגלו עדויות לשינויים ולתיקונים שנערכו בה (L124, אורך 3 מ', רוחב 2.5 מ', עומק כ-2.5 מ'; איור 3). בבריכה נתגלו שש מדרגות צרות (0.4 מ' שלח המדרגה, כ-0.4 מ' גובה). הדופן הדרומית של הבריכה המדורגת בנוי מעל ריצוף L115, ולפיכך מאוחר לו. חלקה הצפוני של בריכה זו נחשף בחפירות גרינהוט ומזור בשנת 2009 (איור 2).
בשלב כלשהו, מאוחר ל-3e (ב-3d או 3c) נבנו קירות דלים מדרום למגדל השער, במקביל ובניצב לקיר הדרומי של המגדל, חלקם נסמכים עליו (קירות W25 ,W20 ,W18; איור 3). במילויי העפר שנסמכו על קירות אלו היו שברים מרובים של כלי חרס, מהמאה הא' לסה"נ. נראה שהקירות שימשו לייצוב הקרקע ולבניית מדרגות (טרסות) על השיפולים התלולים מחוץ לחומת העיר.
 
חורבן שנת 70 (שלבים 3b ,3a). מדרום למגדל, ומעל ראשי קירות הטרסה היה מילוי עפר חתום במפלס אפר שחור (שלב L223 ,3b; איור 4: חתך 3–3), שראשו ניגש לקיר W10. מפלס זה נטוי בשיפוע מצפון לדרום, בהתאמה לטופוגרפיה. מעליו היו מפולות של אבני גזית, לחלקן סיתות שוליים וזיז בולט (L122). סביר להניח שמקורן של אבני הגזית שבמפולת בחורבן חומת העיר ומגדל השער, וכן של בתי מגורים מפנים לה. בין המפולות נתגלו גם חלקי עמודים, שברי סטוקו, וכן אבן מעגילה להידוק הגג, שמקורם הסביר במבנים מפנים לחומת העיר (איורים 15, 16). מפולות החורבן זוהו כשלב 3a.
 
שכבה 2: התקופה הרומית (לאחר שנת 70 עד המאה הב' לסה"נ)
במילוי העפר שחתם את מפולות אבני הגזית, וכן בתוך מפולת של אבנים לא מסותתות שנתגלתה על סלע גבוה ממזרח לקו החומה, נתגלו שברי כלים שראשית הופעתם בירושלים בתקופה הרומית, לאחר חורבן שנת 70, והם נפוצים בירושלים בעיקר במאה הב' לסה"נ. חלק מהכלים מיובאים, ומרביתם כלי אוכל ואחסון מקומיים שנוצרו כמשוער בבית היוצר של הלגיון העשירי בבנייני האומה (טרם נערכו בדיקות פטרוגרפיות). ממצא מיוחד שנתגלה בחפירה בשכבה זו הוא שבר של עמוד שבסיסו רבוע גס ובתחתיתו מסותת בלט רבוע, שנועד ככל הנראה לעיגון ולייצוב. ייתכן שזהו בסיס של אבן מיל או אבן גבול (איורים 17, 18). בהעדר כתובת אי אפשר לתארך את האבן, אך שיוכה לשכבה 2 ולממצאים המיוחסים על דרך ההשערה לחיילי הלגיון העשירי נראית סבירה. אי אפשר לקבוע בוודאות את מקורם של הממצאים, אך הקרבה לבריכת השילוח – מקור המים החיים של ירושלים גם לאחר שנת 70, מאפשרת להציע שחיילי הלגיון נכחו באזור הבריכה, ככל הנראה למטרות שמירה.  
 
שכבה 1
לשכבה זו שייך קיר דל בן שורת אבנים אחת (W13) וקטע קטן של רצפת טיח שנתגלו מעל שכבה 2. אי אפשר לקבוע את זמנם בדיוק, למעט שהם מהתקופה הביזנטית או האסאלמית הקדומה (המאות הו'–הח' לסה"נ) – זמנם של שברי כלי חרס במילויים שנתגלו בצד הקיר, או מאוחרים יותר.