שלב א'. האתר יושב לראשונה במהלך המאה הד' לסה"נ, כפי שמעידים מטבעות מהתקופה, לא נחשף ממצא אדריכלי אשר אפשר לשייכו בבירור לתקופה זו.

שלב ב'. האתר היה מיושב ברציפות במהלך התקופות ההלניסטית והרומית הקדומה. השרידים שנמצאו, כגון מקוואות עתיקים, כלי אבן ומטבעות, מעידים על התיישבות יהודית.
שלב ג'. במהלך המחצית הראשונה של המאה הא' לסה"נ נערכו באתר פעולות נרחבות של בנייה ופיתוח. נבנו רובעי מגורים מתוכננים המקיפים שתי חצרות מרכזיות ובתת-הקרקע נחצבו מערכות מחסנים. האתר נהרס בחלקו במהלך המרד הגדול (66–70 לסה"נ), ולאחר מכן ננטש לזמן קצר.
שלב ד'. בין המרד הגדול לבין מרד בר כוכבא חזרו לאתר מתיישבים יהודים. המבנים במזרח האתר שופצו והותאמו למגורים, ואילו המבנים במערב לא שוקמו לאחר החורבן. מבנה רוחבי (M), שזוהה כמבנה ציבור, אולי בית כנסת, נבנה בתקופה זו צמוד לאזורי המגורים T ו-N, ושימש עד למרד בר כוכבא ובמהלכו. תחת מבני המגורים הותקנו בשלב זה חללים תת-קרקעיים נוספים; חלקם שימשו את תושבי היישוב למסתור במהלך מרד בר כוכבא. בעקבות כישלון המרד חרב האתר.
שלב ה' (ראשית המאה הג' לסה"נ). חורבות היישוב במזרח האתר שוקמו בידי מתיישבים נוכרים פגאניים. בראשית המאה הה' לסה"נ ננטש האתר ולא יושב עוד.
 
החפירות שנערכו לאחרונה התמקדו במבנן בחלק הצפוני של האתר (מבנן F; כ-14 × 19 מ'; איורים 1, 2), שהוקם בראש המפנה הצפוני של הגבעה. מפלס רצפות חדריו משתפל צפונה, במדורג ובהתאמה לטופוגרפיה בשטח.
נחפרו ארבעה חדרי אורך (F8 ,F5 ,F3 ,F2) הערוכים בציר אחיד, צפון-מערב–דרום-מזרח, ושני חדרי רוחב (F7 ,F4) התוחמים אותם ממזרח בציר צפון-מזרח–דרום-מערב. מדרום למבנן נחפרה ערימת אבנים (F1) שהתבררה כמפולת של קירות שתחמו סמטת הולכי רגל, הקשורה לדרך שהובילה אל היישוב ממערב. כל קירות החדריםנבנו מאבני שדה מהוקצעות גדולות (כ-0.6–0.8 מ' אורך, 0.4–0.5 מ' רוחב ממוצע) שנשתמרו לגובה שניים עד שלושה נדבכים. בחדרים 3 ו-5 זוהתה על פני הסלע רצפה מפולסת, עשויה מאדמה חומה-אפורה מהודקת, שמילאה את שקערוריות פני הסלע. בממצא הקרמי שנתגלה על הרצפה זוהו חרסים האופייניים למאות הא' לפסה"נ והא' לסה"נ, ואילו מתחת לרצפה נתגלו חרסים האופייניים למאה הב' לפסה"נ. הממצאים מאפשרים לתארך את שני חדרי המבנה לסוף המאה הב' או לראשית המאה הא' לפסה"נ.
מצפון-מערב לחדר 5 נמצא חדרון (F6) תחום בשלושה קירות (W7 — כ-3.5 מ' אורך; W8 — כ-7 מ' אורך; W9 — כ-2 מ' אורך. על סמך כיוונם של קירות 8 ו-9 ולפי מפלסם הנמוך ביחס לשאר קירות המבנה, נראה שהחדרון קדום למבנן F. חלקו הצפוני של החדרון נחפר בחלקו, אולם לעת עתה אי אפשר לתארך את זמן בנייתו במדויק.
במזרח חדר 2 מערכת של חללים תת-קרקעיים (חלל III; 'מערת התבליטים') שנחפרו בשנים 1999–2001; התברר כי שימשו מחסנים תת-קרקעיים החל מהמאה הא' לסה"נ. בתקופה הרומית המאוחרת (המאות הב'–הד' לסה"נ) הוסבו החללים לשמש מערת קבורה שבה מקמרי קבורה שבחזיתם תבליטים הקשורים למנהגי קבורה פגאניים (זיסו ואחרים תשע"ה).
מערכת חללים תת-קרקעית נוספת (מערכת XXXIV; איור 3) נתגלתה במהלך החפירות הנוכחיות בחלקו המזרחי של חדר 3, מעט מצפון לפתח מערת התבליטים. אל מערכת זו נכנסו דרך פיר חצוב (L6113 ;A; כ-2.5 מ' עומק מפני הקרקע), שבדופנותיו המזרחית והמערבית נחצבו שתי מגרעות להצבת לוח מעץ או מאבן, שנועד לחתום את המערכת ולהסתיר את פתחה. בתחתית הפיר נחצב פתח כניסה נמוך המוליך לחלל סגלגל (L6118 ;B; כ-2.45 מ' אורך, כ-2.2 מ' רוחב, כ-1.9 מ' גובה; איור 4), ששימש כנראה מחסן לתוצרת חקלאית. בחלל זה נאספו שברי כלי חרס ושמונה מטבעות שהיו בשימוש במהלך המאה הא' לסה"נ ובהם מטבע מימי המלך אנטיוכוס הד', פרוטות מימי אלכסנדר ינאי, מטבעות של אגריפס הא' ומטבעות משנה ב' למרד הגדול (ר"ע 165079–165086). במרכז חלל B נחצב פתח לחלל במפלס נמוך יותר שמתארו פעמוני (L6123 ;D; כ-1.7 מ' גובה, 2 מ' קוטר); הפתח נמצא חסום בשבר לוח אבן — משקולת של בית בד בשימוש משני. כדי לעבור מחלל B לחלל D הוצבה אבן מלבנית (0.7 מ' גובה) מתחת לפתח המתקן, ששימשה מדרגת עזר. רצפת החלל והחלק התחתון של דופנותיו טויחו בטיח הידראולי אפור האופייני לשלהי ימי הבית השני. בחלקו הצפוני של החלל נחצב שקע מטויח (D1; כ-0.5 מ' קוטר, 0.5 מ' עומק; איור 5) שעל פי מידותיו נראה כי שימש לאחסון קנקנים שהכילו נוזלים, ככל הנראה יין או שמן זית. נפחו של השקע מתאים לנפח קנקן בן התקופה ואִפשר איסוף של תכולת קנקן שנשבר. באדמה שהצטברה במתקן D1 נמצאו חרסים ו-13 מטבעות ברונזה ששימשו במהלך המאה הא' לסה"נ, בהם מטבע מימי אנטיוכוס הג', מטבע מימי הנציב פונטיוס פילטוס, מטבעות מימיו של המלך אגריפס הא' ומטבע משנה ב' למרד הגדול (ר"ע 165088–165100) בדופן הצפונית של חלל B נחצבה מחילה צרה ונמוכה (c-b; כ-2 מ' אורך) המאפשרת, בפנייה דמוית ר, מעבר בזחילה לעבר חדר תת-קרקעי סגלגל נוסף (L6119 ;C; כ-2.3 מ' אורך, כ-1.8 מ' רוחב, כ-1.8 מ' גובה). מעל לפתח המחילה בחלל B הותקן מדף חצוב (B1) שהגדיל את נפח האחסון של החלל. בתוך חלל C נמצאו שברים של שני קנקנים מהמאה הא' לסה"נ. דומה כי מערכת תת-קרקעית זו שימשה לאחסון תוצרת חקלאית במהלך המאה הא' לסה"נ.
 
מבנן F הוא דוגמה נוספת לאופן בניית היישוב בחורבת עתרי בתקופת הבית השני: על פני השטח נבנו מבני המגורים מאבני גוויל מהוקצעות; בסיסי הקירות הושתתו על סלע האם, שלעתים נחצב כדי לשמש חלקו התחתון של קיר במבנה; רצפות המבנים נחצבו ברובן בסלע האם, וכשהסלע היה נמוך או פגום מולאו כיסים באבני לקט קטנות ובאדמה חומה, ומעליהם הונחה רצפת עפר מהודקת בגוון אפור; ברצפת המבנים נחצבו בסלע הנארי הקשה פירי כניסה שהובילו לתת-הקרקע, שם נחצבו בסלע הקירטון הרך מערכות אחסון סגלגלות דמויות בקבוקים, לעתים במפלסים אחדים.
מהחפירות החלקיות שנערכו במבנן F אפשר לקבוע כי, בדומה לשרידים בחלקה המערבי של החורבה, המבנה הוקם בסוף המאה הב' לפסה"נ או בראשית המאה הא' לפסה"נ ושימש עד למאה הא' לסה"נ (שלבים ב' וג').
 
דומה כי המבנה חרב במהלך המרד הגדול, אולי במהלך מסע המלחמה שערך המצביא הרומי קראליוס לאידומיאה העליונה בשנת 68 או 69 לסה"נ (תולדות מלחמת היהודים ברומאים ד', 552; זיסו תשס"ה). למעט חלל תת-קרקעי III, שהוסב לשמש בתקופה הרומית המאוחרת מערת קבורה פגאנית, לא נמצאו במבנן F עדויות לפעולות שיקום לאחר המרד הגדול.
חלל תת-קרקעי XXXIV שימש במהלך המאה הא' לסה"נ מחסן לתוצרת חקלאית ואולי למסתור לתושבי החורבה במהלך המרד הגדול, אך לאחר מכן לא נעשה בו כל שימוש. חלל זה מצטרף למערכות תת-קרקעיות נוספות מהמאה הא' לסה"נ, שבהן מחילות צרות ונמוכות, שנמצאו בעבר במערב האתר (למשל במבנן K), והן מעין אבטיפוס מוקדם למערכות המסתור המשוכללות מימי מרד בר כוכבא (ר' זיסו וגנור תשס"ב:20–21).