בשנות ה-60, בעת חפירת תעלה להנחת המוביל המלוח פגעו הטרקטורים בחלק המזרחי של הבזיליקה. בחפירות קודמות נחשפו כמה שלבים של האפסיס המעידים על הרחבה של הבזיליקה מזרחה.

 

שכבה VII (המאה הא' לסה"נ): החפירה העמיקה משני צדי תעלת המים של המוביל המלוח והגיעה אל המפלס ההרודיאני שעל גביו הוקמה הבזיליקה. לתקופה זו יש לייחס חלקים מרצפה עשויה לוחות שיש מוחלקים (אופוס סקטילה; איור 2) שנחשפו באזור האפסיס ובכמה מקומות מעט מערבה ממנו, וכן קיר ארוך שעל פניו שרידי פרסקו בצבע אדום ועליו מושתתים יסודות הבזיליקה (איור 3). ניתן לשער כי זהו שריד ארמונו המפואר של הורדוס אנטיפס, שאותו מתאר יוספוס פלאוויוס בכתביו. שרידים נוספים ממבנה זה הם פיסות פרסקו בצבעי אדום, אוכרה ואף כחול וירוק שנתגלו בשפע בכל שטח החפירה.
תיארוך השכבה שהיה משוער עד כה נקבע כעת בעזרת מעט קרמיקה רומית קדומה שנמצאה מתחת לרצפות.

 

שרידי שכבה VI מהתקופה הרומית (המאות הב' –הג' לסה"נ) נתגלו בעיקר בשטחים A ו-C: שטח A כולל את בית המרחץ; שטח C כולל את השוק המקורה. מצפון לשטח C נתגלו שרידים של ההדריאניאון – מקדש לכבודו של הדריאנוס שבנייתו לא הושלמה מעולם. בתקופה זו נסלל הקארדו.

 

שכבה V (המאה הד' לסה"נ): בפינה הצפונית-מזרחית של בור המים שמתחת לחצר הבזיליקה (איור 4) נחשפה תעלה שהזרימה את עודפי המים מן הבור אל מערכת התעלות שהיתה תחת הבזיליקה. ייתכן שמערכת המים מתחת לבזיליקה היתה משולבת במערכת המים העירונית של טבריה הרומית.
מתחם הבזיליקה כלל חדרים נוספים מצפון ומדרום לאולם התווך ולחצר. באחד החדרים הצפוניים נמצאו אבני פסיפס מזכוכית סגולה. סביר להניח שמקורן בפסיפסי זכוכית שעיטרו את קירות החדר. בחדר סמוך נמצא קטע פסיפס בתוך גומחה אפסידיאלית שרק חציה נראה בשטח, בשלב מאוחר נבנה קיר שחתך את הגומחה לשני חלקים וניתן לשייכו לשכבה IV.

 

שכבה IV (המאה הו' לסה"נ): ממזרח לקיר החיצוני של האפסיס נבנה ככל הנראה בתקופה הביזנטית אגף נוסף. הכניסה אליו היתה דרך פתח בעל מזוזות מפוארות שבסיסיהן המסותתים כחצאי בסיסים אטיים נמצאו באתרן (איור 5). האגף המזרחי חרב ככל הנראה ברעש של שנת 749 לסה"נ. במפולות החדרים נמצאו רעפים רבים, חלקם כמעט שלמים וכמות גדולה של גושי טיח ושברי רצפת פסיפס פשוטה. תגלית מעניינת מחורבן זה הוא מכתש ברונזה גדול דמוי גביע ולידו עלי שנמצא במפולות אחד החדרים (איור 6). סביר להניח שאין מדובר בכלי מטבח פשוט אף שלא ברור למה שימש.

 

שכבה III (המאות הח'-הט' לסה"נ): מדרום ומצפון לבזיליקה נחפרו כמה חדרים המתוארכים לתקופה העבאסית. לא ברור אם גם בשכבה זו הוסיף הבניין לשמש בצורתו המקורית. החדרים קטנים וכמעט בכל אחד מהם נמצא מיתקן כלשהו. מהם ראוי לציון בור מדופן אבן שבתוכו ובקרבתו נחשף מכלול עשיר של קרמיקה עבאסית ובו נרות ופכים תמימים (איור 7). נחפר חדר שנחשפו בו מיתקן פינתי רבוע בנוי אבן מסותתת בשימוש משני (1X1 מ'), ואגן חרס גדול (0.7 מ' קוטר) משוקע ברצפת החדר. שני המיתקנים מצטרפים למיתקן ייחודי – אגן עשוי בזלת – שנתגלה בחדר סמוך בחפירות 1993. טרם התחוור ייעודם של המיתקנים אך נראה כי החדרים שימשו לתעשייה ולא למגורים.

 

על חלקה המערבי של חצר הבזיליקה נבנה מכלול חדרים שרק חלקו נחשף במלואו. החדרים מסודרים ממערב לקיר רחב (איור 8). נוסף על הכלים הרבים כלל הממצא בהם גם כמות גדולה של עצמות בהמות, חלקן חתוכות. אלה מעידות כנראה על תעשיית בשר בטבריה.
מצדו המזרחי של הקיר הרחב נמצא חדר מאורך שעל פי תיקונים ושינויים שנעשו בו נראה כי שימש במשך זמן ארוך. קירו המערבי עובה במידה ניכרת ואל קירו המזרחי נוספו אומנות. ייתכן שתיקונים אלו נדרשו בעקבות רעשים שפקדו את האזור מדי פעם.
אגף זה חרב אף הוא ברעש אדמה. עדות לחורבן זה נותרה בדמות כלי חרס רבים שהתנפצו על רצפות החדרים ובשברי הרעפים הרבים שנמצאו במפולות. ריבוי הכלים המפוארים מעלה את ההשערה שגם בתקופה האסלאמית הקדומה שימש המבנה בתפקיד ציבורי כלשהו.
חדרים נוספים נבנו על חלקו הדרומי של הסטיו שהקיף את החצר. באחד מהם נותרו קטעי טיח עדין שכיסה את הקירות. על רצפתו נמצא מטבע מן המאה הט' לסה"נ. חדר סמוך היה מרוצף ברצפת טיח קשה שבתוכו נמצא מטבע המעיד כי החדר נבנה במאה הח' לסה"נ. בשלב זה כוסה גם ריצוף האבן שחותם את הסטיו הדרומי במפלס חימר מהודק.
רצפות התקופה העבאסית מאופיינות בתשתית עבה של חלוקים וחצצים קטנים שהובאו מחוף הכנרת. מפלסי הרצפות מעידים על תיקונים שבוצעו בחדרים במהלך התקופה העבאסית אף שההפרדה הכרונולוגית בין השלבים קשה.

 

שכבה II (המאות הי'-הי"א לסה"נ) הממצאים הנומיסמטיים והקרמיים תומכים בהשערה שלפחות הבזיליקה לא הוסיפה לשמש לאחר המחצית השנייה של המאה הי' לסה"נ. תמונה זו עולה בקנה אחד עם עדויות היסטוריות המדברות על פריחתה של טבריה כעיר מסחר בפרק זמן זה. בין המטבעות נתגלו 5-4 מסוג האנונימוס פולס ('מטבעות ישו') שזמנם אמצע המאה הי"א; על צד אחד דמותו של ישו ועל הצד השני הכתובת: 'ישו המשיח מלך המלכים' (הכיתוב ביוונית; איור 9). מטבעות מאוחרים יותר שייכים למפולות ושפכים מאוחרים שכיסו אזור זה של העיר אולי במהלך הוצאת אבני בניין שחרב לשימוש מחודש (שכבה I).
גם בחפירה זו, כמו בחפירות קודמות בטבריה נמצאו כלים וחפצים רבים עשויים מברונזה, ממצא מיוחד הוא משקולת דמוית לב (איור 10).
בעבר הוצע לזהות במבנה הבזיליקה וילה פרטית. כעת נראה שנכון יותר לראות בבזיליקה מבנה ציבורי. ייתכן שהבזיליקה של טבריה היתה מושב הסנהדרין, או בית דין הגדול שהיה קשור בבית הנשיא אשר ישב בטבריה. מבני בזיליקה ששימשו בתי משפט מוכרים מכל רחבי העולם הרומי. עם זאת חשוב לציין שטרם נמצא ממצא כלשהו היכול לאשר או להכחיש שהמבנה אכן שימש את יהודי העיר.

הצעה לחלוקה סטרטיגרפית של טבריה
שכבה I
: פאטימית מאוחרת, מאה י"א לסה"נ, בנייה על מפולות רעש אדמה (של 1033?).
שכבה II: פאטימית קדומה, מאות ט'-י' לסה"נ, המשך רחוב החנויות.
שכבה III: עבאסית, מאות ח'-ט' לסה"נ, שורת חנויות, שיקום מבנה הבזיליקה.
שכבה IV: ביזנטית-אומיית, מאות ה'-ז' לסה"נ, תוספת אגף מזרחי במבנה הבזיליקה, רחוב מרוצף, חורבן ברעש של 749.
שכבה V: רומית מאוחרת, מאה ד' לסה"נ, הקמת מכלול הבזיליקה ובד בבד הקמת מוסדות העיר: בית המרחץ והשוק המקורה.
שכבה VI: רומית, מאות ב'-ג' לסה"נ, הקמת ההדריאניאון (מקדש לכבוד הדריאנוס במאה הב' לסה"נ שמעולם לא הושלם), סלילת הקארדו ותשתית העיר, מיתקני תעשייה.
שכבה VII: רומית קדומה, מאה א' לסה"נ, ייסודה של טבריה, הקמת הארמון עם רצפות שיש על שפת הכנרת, אופוס סקטילה, פרסקו.
שכבה VIII: הלניסטית, מאות ב'-א' לפסה"נ, שברי כלי חרס אופייניים (צלחות דגים, קרמיקה מגארית).