החפירה (3 × 8 מ'; איורים 1, 2) נערכה בקצה המערבי של רמת ישי, בשולי שדה חקלאי, במרכזו של ערוץ הטיית הנחל. נחשפו שרידים של מבנה ורצפת פסיפס מהתקופה הביזנטית. מחתכי בדיקה שנערכו סמוך לשטח החפירה עולה כי המבנה שנחשף הוא מבנה יחיד, והוא משתרע מטרים אחדים מערבה, צפונה ודרומה.

חורבת בית שערים מרוחקת כ-2.2 ק"מ ממערב לחפירה, ותל ריסים מרוחק כ-400 מ' מדרום לה. שרידים קדומים ברמת ישי זוהו בעבר בסקר של א' רבן (תשמ"ג: אתרים 41, 42, 48) ובחפירות שבהן נחשפו מערות קבורה מהתקופות הברונזה הביניימית והתיכונה, ושרידי בנייה, מתקנים חצובים, מחצבות וקברים למן התקופה הרומית ועד התקופה העות'מאנית (אטרש 2010; חנא 2013; חנא 2014, ושם הפניות).
 
נחשפו שרידים של מבנה חד-שכבתי, שהשתמרו ממנו ארבעה קירות (15W, 16W, 24W, 25W; איור 3) ושתי רצפות פסיפס (17L, 18L). נמצאו חרסים אחדים שתוארכו לתקופה הביזנטית, וכן כמה פריטים אדריכליים מאבן. קיר 15 (9 מ' אורך, 1.1 מ' רוחב) נבנה משני פנים של אבנים גדולות מסותתות, וביניהן מילוי של אבנים בינוניות וקטנות שלוכדו בחומר מליטה; הוא נפגע מאוד מתזוזה של הקרקע. היעדר מפולת מרמז שאבני הקיר נשדדו. קיר 16 (6 מ' אורך, 0.8 מ' רוחב) נבנה משילוב של אבנים גדולות וקטנות. מקיר 24 (כ-2 מ' אורך, כ-0.5 מ' רוחב) שרדו אבן אחת גדולה, שמשתלבת עם קיר 15 ממערב, וכן ליבה של אבנים קטנות. קיר 25 (1.2 מ' אורך, 0.8 מ' רוחב; איור 4) נבנה מאבנים קטנות ואבן גדולה שלוכדו בחומר מליטה, והוא השתלב עם קיר 16 ממערב. רצפה 17 נחשפה בקטע מצומצם (איור 5): היא עשויה מאבני פסיפס לבנות וגדולות, וניגשת לקירות 16 ו-25; פס טיח מפריד בינה לבין הקירות. רצפה 18 (1.3 × 9.0 מ'; איור 6) נחשפה במסדרון צר וארוך שבין קיר 15 לקיר 16; היא עשויה מאבני פסיפס בינוניות לבנות ושחורות היוצרות דגם גיאומטרי. הפסיפס נפגע במרכזו, ונחשפה תשתית דקה (23L; איור 7), העשויה מגיר כתוש וחלוקי נחל. עקב תזוזה בקרקע ניכרים עיוותים רבים של הרצפה ושקיעה של קיר 15 שכתוצאה מכך התקרב בחלקו לקיר 16. בין קיר 16 לקיר 24 זוהה פתח (22L; איור 8). ייתכן כי היה פתח נוסף מדרום לקיר 25, אך הוא לא נחפר. בהצטברויות שנמצאו מעל רצפה 18 נמצאו חרסים אחדים המתוארכים לתקופה הביזנטית (לא צוירו) וכן ארבעה אריחי שיש (לא צוירו), ששימשו אולי חיפוי לקיר 15.
 
נחשף חלק ממבנה המתוארך לתקופה הביזנטית ומוסיף מידע באשר להתפרסות היישוב בן התקופה בסביבת רמת ישי. המסדרון שרוצף בפסיפס מעוטר בדגם גיאומטרי ואריחי השיש שהתגלו מעליו מעידים כנראה כי המבנה לא שימש לתעשייה אלא היה מבנה ציבור, אולי כנסייה או מנזר (אשכנזי ואביעם 2013). הקירות ורצפות הפסיפס המעוותים הם עדות לפגיעת טבע, אך לא נחשפו עדויות לרעידת אדמה ולכן נראה שעיוותים אלה הם תוצאה של התנפחות ושקיעה של אדמת החרסית של העמק. הממצא הדל והיעדר ממצא זכוכית יכולים להצביע על נטישת המבנה כבר בשלביו הראשונים, שכן ייתכן ובעיות תחזוקה רבות הנוגעות באופי הקרקע החלו להופיע כבר עם בנייתו.