ראשו של נחל עין כרם מתחתר מערבה מקו פרשת המים, באזור שמדרום להר הרצל, ממערב לשכונת בית וגן ומצפון לשכונת קריית היובל. אורכו של הנחל עד למפגש עם נחל שורק הוא כ-2.5 ק"מ. אפיק הנחל סכור במדרגות חקלאיות ובשתי גדותיו השתמרו שרידי בוסתנים, קירות גדרה ומדרגות עיבוד חקלאיות, שחלקם השתרעו בתחומם של הכפרים הערביים בית מזמיל (סטורצ'ן ודולינקה 2014; עדוי ודולינקה 2021) ועין כרם.
לאורך הנחל אותרו שבע נקודות ובהן שרידים קדומים (איור 1:1–7) ואזורים ובהם מדרגות עיבוד חקלאיות. הנקודות שנסקרו קשורות ברובן למערכת העיבוד החקלאי באזור זה, שהייתה פעילה עד לתקופה העות'מאנית המאוחרת וימי המנדט הבריטי. חזית מערת קבורה 6 אופיינית לתקופה הרומית הקדומה (שלהי המאה הא' לפסה"נ–המאה הא' לסה"נ).
 
1. בור מים (נ"צ 217037/630944; איור 2). הבור נחצב בגדה הצפונית של הנחל. פתחו סגלגל (1.0 × 1.3 מ') והוא התגלה מכוסה ברשת ברזל שקובעה לסלע. על דופנותיו השתמרו שרידי טיח (2 ס"מ עובי) בגוון אפור-בהיר. במרחק כ-1.9 מ' מדרום-מערב לפתח הבור תועדה חציבה רבועה בסלע (0.65  ×0.70 מ', 0.2 מ' עומק) ששימושה אינו ברור.
 
2. מדרגה חקלאית (איור 3). תועד קיר תמך של מדרגת עיבוד חקלאית, שנבנה בניצב לאפיק הנחל בכיוון כללי צפון–דרום. הקיר נבנה מאבני שדה גדולות (0.3–0.4 × 0.5–0.6 מ') שהונחו ישירות על הסלע, וביניהן הונחו אבנים קטנות יותר לתמיכה וייצוב. לאורכו של הקיר מוטלות אבנים שהתמוטטו מנדבכיו העליונים. לאורך חלקו העיקרי של אפיק הנחל נראו מדרגות עיבוד רבות, שלהן מאפיינים זהים לאלו שתוארו לעיל, והן נבנו במרווחים משתנים זו מזו.
 
3. ערמת אבני סיקול (נ"צ 216916/630903; איור 4). ערמת האבנים (4 × 5 מ', 0.1–0.2 מ' גובה) תועדה באפיק הנחל בין שתי מדרגות חקלאיות, והיא כוללת אבני שדה קטנות שנערמו ישירות על הסלע. בין האבנים נצפו כמה חרסים שחוקים שאינם אינדיקטיביים.
 
4. יחידה חקלאית. זוהתה יחידה חקלאית בת זמננו, ששולבה במערך הקדום של מדרגות העיבוד החקלאיות. היחידה מוקפת גדרות אבן ובמרכזה נראים שרידי מבנה בן זמננו (איורים 5, 6) ובור מים חצוב שפתחו מחובר בתעלה לאגן שיקוע (איור 7). בבניית המבנה ואגן השיקוע של בור המים נעשה שימוש בבטון בן זמננו. על פני השטח פזורים חרסים משלהי התקופה העות'מאנית וימי המנדט הבריטי וסביב המבנה פזורים שברי חביות מפח בנות זמננו; היעדר חרסים מתקופות קדומות יותר בפני השטח מחזק את ההנחה כי יש לתארך את היחידה לזמננו. מאפייני היחידה והממצא הפזור על פני השטח סביבה, מאפשרים לייחס שלב זה לפעילות החקלאית של תושבי הכפרים הערביים הסמוכים. יחידה חקלאית זו נסקרה בעבר במסגרת סקר ירושלים (קלונר תשס"ג:107, אתר 120), וזוהו בה חרסים מהתקופות הביזנטית והאסלאמית קדומה. בסקר הנוכחי לא הובחנו חרסים מתקופות אלו.
 
5. שומרה (נ"צ 216814/630952; איור 8). סמוך לגבול הדרומי של יחידה חקלאית 4 תועדו שרידי יסודות של שומרה סגלגלה קטנה (2.2 מ' קוטר), הנסמכת מצפון אל מדרגת סלע. קירות השומרה (כ-0.5 מ' עובי) נבנו מאבני שדה בינוניות והשתמרו לגובה 1–2 נדבכים. בצדה המערבי של השומרה מפולות אבנים שמקורן בקריסתה. הנדבך העליון שהשתמר נוטה פנימה מקו היסוד ועשוי ללמד שקירוי המבנה היה כיפתי. פתח השומרה לא אותר, וייתכן שהוא נמצא בצד המערבי, הקבור תחת מפולות האבנים.
 
6. מערת קבורה (נ"צ 215812/630850; איור 9). נתגלו חצר (1.1 × 2.1 מ') וחזית (2.1 מ' גובה) של מערת קבורה, שחציבתה לא נסתיימה. החצר והחזית נחצבו אל תוך מדרגת סלע גיר קשה בגדה הדרומית של הנחל. בחזית המערה נחצבה גומחה מלבנית (2.1 × 2.2 מ', 0.8–1.1 מ' עומק), הפונה לכיוון צפון-מערב, כנראה פתח שחציבתו לא הסתיימה. מסביבה סותתה מסגרת מלבנית לא סימטרית (0.43 מ' רוחב בצד המזרחי, 0.26 מ' רוחב בצד המערבי). דופן הסלע בחלקה הפנימי של הגומחה לא סותתה ונותרה קמורה, פרט לקטע מסותת בחלקה הדרומי-מזרחי. חצר המערה תחומה ממזרח וממערב בחציבות אנכיות בסלע (כ-1.4 מ' ו-1.2 מ' אורך בהתאמה), שלאורכן נחצבו ספסלים (0.15–0.20 מ' רוחב, 0.4 מ' עומק).
 
7. תעלה בנויה (איור 10). התעלה נבנתה לאורך כמאה מטרים בחלקו התחתון של הנחל עד לנקודת המפגש שלו עם נחל שורק. התעלה תחומה בשני קירות רחבים מקבילים (1.2–1.5 מ' רוחב, 1.5 מ' גובה בממוצע), שנבנו ישירות על הסלע מאבני שדה בגדלים שונים; הם מרוחקים זה מזה כ-2 מ' בממוצע. התעלה היא חלק ממערך המדרגות החקלאיות שנבנו בנחל, ונועדה לנקז את מי הנגר העילי הזורמים בו אל עבר נחל שורק. שיטת תיעול זו מוכרת מנחלים רבים באזור הרי ירושלים, כגון נחל שורק, נחל כסלון עליון ונחל צובה. פגיעה בתעלות אלו באזורים מעובדים מובילה להצפות של שטחים מצדי הנחל.
 
מרבית השרידים שנסקרו (2–4, 6, 7) משקפים את השלב האחרון של הפעילות החקלאית המסורתית באפיק הנחל ובגדותיו. בור המים החצוב, המדרגות החקלאיות והתעלה לתיעול מי הנגר העילי נחצבו ונבנו כדי לנצל באופן מירבי את מי הנגר העילי הזורמים באפיק הנחל במהלך העונות הגשומות. בניית התעלה במורד הנחל הצריכה יכולת ארגון והשקעה מרובה ובכך היא גם מלמדת על נחיצותה. בהיעדר היכולת לנקז את מי הנגר העילי בימות החורף, קיים סיכון של סחיפה מואצת של האדמה במדרגות החקלאיות בערוץ. סביר להניח כי מי הנחל שהתנקזו לנחל שורק וזרמו מערבה תועלו ונוצלו להשקיית מדרגות חקלאיות ואדמות נוחות לעיבוד בחלק הרחב של הנחל שאדמותיו השתייכו לתושבי כפר עין כרם הסמוך. קרבת הערוץ שנסקר לשרידים מהתקופות הממלוכית והעות'מאנית, שנתגלו בתחומי ח'ירבת בית מזמיל הסמוכה (Walker and Dolinka 2020), מעלה אפשרות נוספת שאזור זה עובד על ידי תושבי האתר במשך שלבים שונים של קיומו. כך או כך, יש להניח כי מערך המדרגות החקלאיות בנחל ובשתי גדותיו הוא תוצר של תהליך אִטי וממושך שראשיתו בתקופות הקדומות לאלו שנתגלו בסקר. הנחה זו מתחזקת לאור ידיעותינו על קיומו של יישוב קדום בעין כרם ובסביבתה (Saller 1946) ובתחומי בית מזמיל (Walker and Dolinka 2020) ולאור חפירות של מדרגות עיבוד חקלאיות בהרי ירושלים, שחלקן תוארכו לתקופת הברזל 2 וחלקן לתקופות הרומית והביזנטית (Edelstein, Milevski and Aurant 1998:6–14). מערת הקבורה שחציבתה לא נסתיימה אופיינית למערות הקבורה מהתקופה הרומית הקדומה, וייתכן שהיא קשורה לחווה חקלאית שהתקיימה סמוך לאזור זה.