החפירה נערכה בערוץ מצפון לנחל כסלון, במרחק כ-20 מ' מדרום לעין נקעה, לצד הדרך הראשית אמאוס–ירושלים שנסללה בתקופה הרומית המאוחרת (Fischer, Isaac and Roll 1996). בסקר שנערך באזור התגלו שרידי חורבה, ובה כותרת אבן (עין מור 2013). בחפירה בעין נקעה התגלו בעבר מערכת מים ובה נקבה חצובה, בריכת אגירה ותעלות בנויות ומטויחות המכוסות בלוחות אבן (סטורצ'ן 2016; Golding-Meir and Cohen-Klonymus 2017 ). מערכת המים נבנתה כנראה על ידי הלגיון העשירי הרומי באמצע המאה הא'המאה הב' לסה"נ. בנחל כסלון ממזרח לאתר נחשפו בעבר שרידי קירות וחרסים מהתקופות הרומית–הביזנטית ופריטי צור מהתקופות הפליאוליתית העליונה והתיכונה (הרשאה מס' 7281-A; ז' מצקביץ, מידע בעל פה). במרכז מושב בית נקופה נחפרו בעבר חמש שכבות יישוב, המתוארכות לתקופות הרומית הקדומה (המאות הא' לפסה"נ–הא' לסה"נ), הרומית המאוחרת (המאות הב'הג' לסה"נ), הרומית המאוחרתהביזנטית הקדומה (המאה הג'–ראשית המאה הד' לסה"נ) והעות'מאנית (בארי 2015). בשול הדרומי של הכביש ומדרום-מזרח לחפירה נחשפו בעבר קירות טרסה ושתי דרכים, קדומה ומודרנית (סטורצ'ן 2015). במרחק כ-60 מ' מדרום לחפירה, בשול הדרומי של הכביש, נחשפו בית אחוזה, שני מבנים, גת תעשייתית וכבשן, המתוארכים לתקופה הביזנטית (הרשאה מס' 7786-A).
בחפירה הנוכחית נפתחו 22 ריבועים בשטח המשתרע על פני כחצי דונם (איורים 2, 3). נחשפו כנסיית בזיליקה (איור 3:H–A), ובה שלושה שלבי בנייה, מבנה (איור 3:I) ובור מים, המתוארכים לתקופה הביזנטית (המאות הד'–הז' לסה"נ), ושרידי בנייה וקברים מהתקופה האסלאמית הקדומה (המאות הז'–הח' לסה"נ; נגר תשע"ז; Landes-Nagar 2018). השרידים תוארכו על סמך הממצא הקרמי, הזכוכית והמטבעות. ממצאים נוספים שהתגלו באתר ללא הקשר סטרטיגרפי, לרבות פריטי צור, מעידים על פעילות באתר או בסביבתו בתקופות הפרהיסטורית, הברזל 2, ההלניסטית, הרומית והעות'מאנית המאוחרת.
 
התקופה הביזנטית (המאות הד'–הז' לסה"נ). נחשפה כנסיית בזיליקה (16.7 × 17.5 מ'; איור 4) בציר מזרח–מערב; השתמרותה גרועה, הן בשל בנייתה ביובל נחל והן בשל שתי תעלות ביוב שחתכו אותה במרכזה. בכנסייה הובחנו שלושה שלבי בנייה. בשלב הקדום, בראשית התקופה, נבנו נרתקס (A), אולם תווך (B), שתי סטרות (C, D) ושני חדרי משנה (E, F). קירות הכנסייה נבנו מאבנים גדולות-בינוניות מהוקצעות והשתמרו לגובה מרבי של שני נדבכים. בשלב האמצעי נבנתה קפלת טבילה (בפטיסטריום; G), הניגשת מצפון אל חלקה הצפוני של הכנסייה. קירות הקפלה נבנו בקפידה משורת אבני גיר רך, בינוניות ומסותתות, והשתמרו לגובה שלושה נדבכים. הפנים הפנימיים של הקירות טויחו בשתי שכבות טיח לבן, והקפלה רוצפה בפסיפס לבן. בפינה הצפונית-מזרחית של הקפלה נבנה מתקן טבילה קטן ומטויח (0.8 × 0.8 מ'; איורים 5, 6), דמוי תלתן ארבע-עלי, ובמרכזו אגן רבוע (0.45 × 0.45 מ', 0.2 מ' עומק). על סמך ממצא כלי חרס שהתגלה בתשתית רצפת הפסיפס, תוארך זמן בניית הקפלה למאה הו' לסה"נ. בשלב המאוחר נבנו שלושה מתקנים מלבניים מטויחים (H; 0.5–1.0 × 1.7 מ'), שניגשו אל הקפלה ממזרח. שפע של רעפים שטוחים (טגולה) ומקומרים (אימברקס) שהתגלו פזורים במתחם, מעידים כי גג הכנסייה היה מקורה ברעפים. הכנסייה יצאה מכלל שימוש בשלהי התקופה הביזנטית על סמך הממצא הקרמי (איור 7), הזכוכית והמטבעות מן החפירה.
 
התקופה האסלאמית הקדומה (המאות הז'–הח' לסה"נ). ממערב לכנסייה וממזרח למבנה נחשפו כמה שלבים של שרידי בנייה, הניגשים אל מבנה הכנסייה. השרידים כוללים קירות מבנה ורצפת אבן, ובה שולבו פריטים ליטורגיים בשימוש משני שפורקו מהכנסייה לאחר יציאתה משימוש. נראה כי הרצפה נבנתה בתקופה האומיית על סמך ממצא זכוכית שהתגלה בתשתיתה.
בחלקו המזרחי של שטח החפירה התגלו ארבע קבורות: שלוש מהן התגלו בתוך המתקנים משלב הבנייה הקודם (H) והן כוסו באדמה, ואילו הרביעית התגלתה בשוחה חפורה מצפון למתקנים. הקברים לא היו מסומנים. זוהו לפחות תשעה נקברים, שנקברו בכיוון כללי מזרח–מערב, ובהם נקבר שראשו במערב ופניו פונות דרומה. הקברים תוארכו לתקופה האומיית על סמך ממצא זכוכית שהתגלה באחד מהם. כן נתגלו בקברים שברי כלי חרס וכלי זכוכית מהתקופה הביזנטית, חרוז ענבר כתום וצמיד מתכת מעוטר בחריתות (איור 8).
על סמך הממצאים נראה כי האתר ננטש ויצא מכלל שימוש במהלך המאה הח' לסה"נ.
 
הכנסייה זוהתה על ידי ל' די סגני עם אתר המוזכר בלוח השנה של כנסיית ירושלים כאחד המקומות שבהם נערכו טקסים לכבוד קדושים. לוח השנה חובר בתקופה הביזנטית (המאות הה'הח' לסה"נ) ועותקים ממנו השתמרו בשפה הגאורגית בכתבי יד מן המאה הי' לסה"נ. בלוח השנה נכתב כי בתאריך חמישה ביולי התקיים חג לכבודו של סטפנוס הקדוש, המרטיר הראשון, באתר בשם  Einbikumakuba(Garitte 1958:271). המילה בחלוקה לשלוש (Ein–biku–makuba) משמרת דמיון פונטי לשם 'עין בית נקובה', שהשתבשה פונטית וגרפית כתוצאה מתרגום בין שפות. בשנות העשרים של המאה הכ' הציעו האב אבל וורהלסט לזהות את מיקומה של הכנסייה המוזכרת בלוח השנה הנדון באתר של עין בית נקובה שליד קריית יערים (אבו ע'וש של ימינו), על הדרך הקדומה הראשית מאמאוס לירושלים (להפניות, ר' נגר תשע"ז:199).
הכנסייה נבנתה במאות הד'–הה' לסה"נ ויצאה מכלל שימוש בשלהי התקופה הביזנטית. בתקופה האומיית התמקדה ההתיישבות המוסלמית מחוץ לגבולות הכנסייה ממערב לה, ואילו חלקו המזרחי של מכלול הכנסייה שימש לקבורה. האתר ננטש והפסיק לשמש במהלך המאה הח' לסה"נ. חשיבותו של האתר נובעת מההקדש של הכנסייה למרטיר הנוצרי הראשון וממיקומו ליד מעיין ולצד דרך קדומה ראשית שחיברה בין אמאוס לירושלים דרך אבו ע'וש ומוצא. נתונים אלה מעידים כי האתר שימש צליינים ועולי רגל רבים, שקיבלו בו שירותי דרך ודת. כנסיות נוספות שנבנו לצד דרכים ראשיות ונועדו לשרת את האוכלוסייה הצליינית מוכרות ממקומות נוספים בארץ, כגון יהודה ושומרון, והן נבדלות מכנסיות שנבנו ביישובים שנועדו לשרת את התושבים (Magen 2012:1–92).