בחודש אוגוסט 2000 ובחודש ספטמבר 2002 נערכו שתי עונות חפירה במערת צדקיהו המשתרעת מתחת לעיר העתיקה בירושלים (הרשאות מס' 3274-A ו-3732-A; נ"צ — רי"ח 22198-215/63210-20; רי"י 17198-215/13210-20). החפירות, מטעם רשות העתיקות ובמימון ה-Biblical Archaeological Foundation מטקסס, ארה"ב (עונה ראשונה) וה-Heath Archaeological Foundation מאוסטרליה (עונה שנייה), נוהלו על ידי י' זלינגר בסיועם של ד' וייס (ניהול שטח), ו' אסמן ו' פירסקי וא' האג'יאן (מדידות ושרטוט), ס' אל-עמלה (סקר מתכות), א' גנון (מנהלה), צ' שגיב (צילום), א' ברמן (נומיסמטיקה), ר' ויניצקי (מעבדת מתכת) ומתנדבים מטעם שתי הקרנות המממנות.
מערת צדקיהו היא מערה חצובה, ששימשה את בנאי ירושלים בעבר לחציבת אבני בנייה. פתחה נמצא בבסיס הסלע ששימש יסוד לחומת העיר מן התקופה העות'מאנית, והיא משתרעת על שטח של כ-9000 מ"ר, מתחת לרוב שטחו של הרובע המוסלמי. מטרת החפירות, הראשונות שנערכו במערה, היתה לנסות ולתארך את תקופות השימוש בה. כמו כן נמדדה המערה לראשונה בציוד מדידה מודרני ונערך בה סקר מתכות יסודי בעזרת מגלה מתכות. נפתחו חמישה שטחים, שרובם ממוקמים באזור פתח הכניסה (איור 1).
בשטח A (גודל 2.0 × 5.3 מ') נחשף בסיס קיר בנוי מאבנים גדולות מסותתות היטב
(0.5 × 0.6 מ'). הקיר (16.5 מ' אורך, כ-10 מ' גובה) נמצא מכוסה כמעט כולו בשפכים מאוחרים. חלקו העליון הגלוי, נבנה מאבנים קטנות יותר. ממצא כלי החרס בבסיס הקיר היה ברובו מן התקופה הממלוכית (המאה הי"ג לסה"נ) ונראה שהקיר נבנה בתקופה זו כדי לחסום את הכניסה לחלל המערה. ממקורות היסטוריים עולה כי פתח המערה נסתם בתקופה העות'מאנית בשל החשש שאויב יחדור דרך המערה אל הר הבית. על פי הממצא נראה כי יש להקדים את תאריך בניית הקיר הסוגר על הפתח.
שטח B (גודל 4 × 4 מ', עומק 2.5 מ') נפתח סמוך לדופן המערבית של המערה, במקום שבו החציבה רדודה ומאפשרת לבדוק את שיטות החציבה בדופנות המערה ובקרקעיתה – חציבה אנכית שבה הוצאו אבנים גדולות לכל גובה הקיר.
שטח C (גודל 4 × 4 מ', עומק 1.5 מ') נפתח אף הוא סמוך לדופן המערבית של המערה. הוא מרוחק מן הפתח, כמעט ולא הופרע מגלישת שפכים שחדרו את תוך המערה ועל כן הממצא הקרמי בתחתיתו הוא הקדום שנמצא בחפירה: עיקרו מן התקופות הרומית והביזנטית ומקצתו מתקופת הברזל.
שטח D (גודל 5 × 5 מ') נפתח באולם המשתרע ממזרח לפתח הכניסה, סמוך למקום הימצאו של תבליט הכרוב המכונף שפרסם קלרמון-גנו במאה ה-19. מטרת החפירה בשטח זה היתה לבחון את טענתו של קלרמון-גנו שלפיה יש לתארך את ראשית העבודה במחצבה לתקופת הברזל. נמצאו שפכים רבים שחדרו מבעד לפתח המערה ובהם כלי חרס שעיקרם מן התקופה הממלוכית. על קרקעית המערה, בעומק 4 מ', נמצאו מעט חרסים מן התקופה הביזנטית ושבר אחד של קערה מתקופת הברזל.
שטח E (גודל מרבי 9 × 4 מ') נפתח באולם המשתרע ממערב לפתח הכניסה סמוך לפתח המערה. על אף קרבתו לשטח המופרע שבכניסה נחשפה רצפה (3 × 5 מ') עשויה לוחות אבן אשר הונחה סמוך למחשוף סלע שבחלקו העליון נחצבו כמה חורים מפולשים. בבדיקה מתחת לרצפה נתגלה הממצא הקרמי הקדום ביותר באתרו – מראשית המאה הא' לפסה"נ. על פי הממצא ייתכן כי הייתה כאן נקודת העמסה של אבני המחצבה ומכאן הוצאו האבנים אל מחוץ למערה, לאחר שהורמו בעזרת חבלים שעברו בחורים המפולשים.
בסקר המתכות נתגלו 57 מטבעות, שרק 49 מהם ניתנים לזיהוי. רוב המטבעות מתוארכים לתקופה האסלאמית הקדומה, אולם נמצאו גם כמה מטבעות מן התקופה הביזנטית ואחד מן השנה השנייה למרד (שנת 67/68 לסה"נ; ר"ע 95674).