שכבה IX (התקופה הניאוליתית הקדם-קרמית ג'; 7000–6400 לפסה"נ). שרידים מן התקופה נתגלו בכל שטחי החפירה. בשטח D הובחנה ההשתמרות הטובה ביותר של השרידים, ואלה התגלו מתחת לקרקע גרומוסול בצבע חום כהה, בעומק 4–5 מ' מתחת לפני השטח. שרידים מתקופה זו התגלו גם בכמה תעלות בדיקה מחוץ לשטחי החפירה, ועל כן נראה כי שרידי יישוב זה משתרעים בשטח של כ-60 דונם לפחות, בין כביש 4 במזרח לשטח D במערב.

עיקר השרידים בשכבה כוללים ערמות של לבנים שרופות ומעט אבנים שרופות (איורים 5–8). רוב הלבנים סגלגלות ודמויות כיכר לחם (איור 9) — צדן האחד שטוח והאחר קמור — אם כי צורתן וצרפתן אינן אחידות. בדיקות מיקרו-ארכיאולוגיות שנערכו בחלק מהלבנים הראו שהן לא נצרפו באתר, ועל כן נראה שהן הובאו במרוכז למטרה שטרם התבררה. בשטח D התגלה גם מתקן סגלגל חפור (1.32 × 1.40 מ', 0.48 מ' עומק; איור 10), שדופן בלבני בוץ; במתקן הצטברו אבנים ושברים של לבנים שרופות. סמוך לערמות הלבנים ולמתקן הסגלגל בשטח D התגלו מפלסי פעילות, ובהם גרעיני דגנים מפוחמים, עצמות בעלי חיים ופריטי צור: כלים דו-פניים, ראשי חיצים מוארכים, ראשי חניתות, גרזנים ולהבי מגל ממגוון טיפוסים. עוד התגלתה בשטח D פסולת סיתות של צור, המלמדת שבמקום התקיימה תעשיית צור בהיקף מצומצם. גם ביתר שטחי החפירה התגלו פריטי צור, ובהם להבי מגל, חודים וראשי חיצים אחדים.
 
שכבה VIII (התקופה הניאוליתית הקרמית; 6400–5800 לפסה"נ). בשטח D התגלה מפלס פעילות, ובו כלי כתישה מאבן ושברי כלי חרס, הכוללים כלים מחופים באדום וממורקים, כלים מעוטרים בחריתות של דגם אדרת דג וכלים נוספים המיוחסים לתרבות הירמוכית. בתרבות הירמוכית הובחן לראשונה בארץ ישראל ובדרום הלבנט בכלל השימוש בכלי חרס. ייתכן שחלק מלהבי המגל שלהם שינון עמוק שהתגלו בשטח D שייכים לשכבה זו. גם בשטח B התגלו חרסים מהתקופה, אם כי לא באתרם, והם מלמדים שהשכבה משתרעת על שטח נרחב יותר שהיקפו טרם התברר.
 
שכבה VII  (התקופה הכלקוליתית המאוחרת; 4000–3500 לפסה"נ). בכל שטחי החפירה התגלו מפלסי פעילות, ובהם ממצאים רבים (איורים 11, 12): כלי חרס באתרם, ובהם קנקני אגירה רבים, פערורים, סירי בישול, קערות ומחבצות מחרס; כלי צור, ובהם להבי מגל כנעניים, חודים, מקרצפים, וגרזנים; כלי אבן, ובהם מכתשים, עליים, מקבות ואבני שחיקה רבות; וחפצי אבן גליליים במגוון מידות, ובהם חורים מפולשים. מתחת למפלסי הפעילות נחשפו בורות רבים, שחלקם נחפר באדמה, חלקם נחצב בסלע כורכר ובאחדים החלק התחתון נחצב בסלע והחלק העליון נחפר באדמה (איורים 13–16). חלק מהבורות דמויי גליל, חלקם דמויי פעמון ולחלקם מתאר לא סדור. פתחם של חלק מהבורות דופן באבני כורכר או בשילוב של חומרים, כגון שברי לבנים, חרסים ואבנים. בקרקעית של חלק מהבורות התגלו קנקני אגירה באתרם, אבני שחיקה, מכתשים ומקבות אבן. בהצטברות אדמה בתוך הבורות נחשפו שברי כלי חרס, פריטי צור ועצמות בעלי חיים. באחדים מהבורות התגלו דגנים, קטניות, גלעיני ענבים וחרצני זיתים. על קרקעית אחד הבורות התגלה מתקן עגלגל, שנבנה משברים של קנקני אגירה שחוברו זה לזה (איור 17); לצד בור זה נמצאו מכתש אבן ולהב מגל ארוך. נראה כי בורות אלה שימשו ממגורות. בשטח D התגלה מתקן עגול, שנבנה מאבני חול ומאבני גיר לא מסותתות, ושולבו בו אבני שחיקה רבות בשימוש משני (איור 18); שימושו של המתקן לא ברור.
ריכוז הבורות והכמות הגדולה של קנקנים ואבני שחיקה מלמדים שהיה זה יישוב חקלאי בתקופה הכלקוליתית, ובו נהגו לאחסן תוצרת חקלאית. מעט כלים ביתיים שהתגלו, ובהם קערות, פערורים לבישול ומחבצות, מלמדים גם על פעילות משק הבית שנערכה במקום, שכללה עיבוד מזון, בישול וחביצת חלב. נראה כי יושבי האתר עסקו בחקלאות מגוונת, שכללה גידולי שדה, מטעים ורעיית עדרים. חרצני הזיתים שהתגלו בתוך הבורות מלמדים כי באזור נחל אילון גידלו עצי זית או שהזיתים הובאו ממקום אחר. לא ברור עדיין אם ענבים שנמצאו באחד הבורות מקורם בגפן מבויתת או בענבי בר, אך אפשר שמחקר בוטני ייתן לכך תשובות. שרידים של יישובים נוספים ובהם בורות מן התקופה הכלקוליתית התגלו גם בלוד, באזור, ביהוד ובתל אביב, ונראה שאלה היו יישובים כפריים-חקלאיים ששכנו לאורך האגן התחתון של נחל איילון (גופנא תש"ל:76–77).
 
שכבות VVI (תקופות הברונזה התיכונה 2 והברונזה המאוחרת). בשטחי החפירה שמדרום לתל התגלו עדויות לפעילויות שונות, שהיו כנראה קשורות ליישוב ששכן בתקופות אלה בתל; שרידים מעטים מיישוב זה התגלו בחפירות בעבר (פינקלשטיין תש"ן). בצילום אוויר של התל (איור 19) ניכרות מסביבו סוללות עפר, התוחמות את התל לצורה של מלבן; נראה כי סוללות אלה נבנו בתקופת הברונזה התיכונה 2.
 
שכבה IV (התקופה ההלניסטית; סוף המאה הג' והמחצית הראשונה של המאה הב' לפסה"נ). בשטח C התגלו שני כבשני יוצר לקנקני אגירה (איורים 20, 21), שחלקם התחתון נחפר לתוך שכבת החרסית והחמרה; הם מרוחקים כ-30 מ' זה מזה. הכבשנים כוללים תא תחתון לשרפה, תא עליון לצריפה וביניהם משטח להנחת הכלים בעת הצריפה. המשטח להנחת הכלים השתמר רק בכבשן אחד, והוא נבנה מלבני בוץ שרופות ונקדחו בו נקבים מפולשים (ר' איור 21). בכבשן השני השתמרו צמוד לצד אחד של דופן תא השרפה עמודונים, שנשאו קשתות לתמיכת משטח הכלים (ר' איור 20). בשני הכבשנים נבנתה במרכז התא התחתון אומנה מלבנית לתמיכת משטח הכלים. פתחי האוורור בשני הכבשנים נבנו בצד מזרח והוליכו אל מסדרון צר מקורה בקמרון. פתחי האוורור נחסמו בלבנה או בכמה לבנים גדולות, צרופות, שנועדו לשליטה באוויר הנכנס ובבערה. הכבשנים קורו בכיפה שנבנתה מלבני בוץ; כיפות הכבשנים לא השתמרו, אך המפולות שלהן התגלו בתוך הכבשן. סמוך לכבשנים התגלתה הצטברות של שברי קנקנים מן התקופה ההלניסטית, כנראה פסולת ייצור.
בהצטברות של לבנים שרופות בתוך אחד הכבשנים נמצאו שני מטבעות של אנטיוכוס הד' שנטבעו בעכו (173–168 לפסה"נ). שני מטבעות נוספים, של אנטיוכוס הג' ואנטיוכוס הד', התגלו סמוך לכבשנים. עוד התגלו בחפירת הכבשנים עצמות בעלי חיים ושברים של כלי חרס מקומיים ומיובאים מקפריסין, מאסיה הקטנה ומהים האגאי, המתוארכים לתקופה ההלניסטית; אפשר שממצאים אלה קשורים לחיי היומיום של הקדרים שעבדו במקום. כבשן נוסף מהתקופה ההלניסטית התגלה בחפירה של גופנא, פורת ואיילון, שנערכה באתר בשנת 1976 סמוך לשטח B (הרשאה מס' 654-A). 
בתי היוצר שהתגלו בחפירה הוקמו במרחק של כ-300 מ' מדרום לתל וסמוך לנחל איילון, שבו יש טין מפולם ומים זמינים הדרושים להכנת כלי החרס. הריחוק מהתל נועד להרחיק את זיהום העשן וריח השרפה מהיישוב ששכן כנראה בתקופה זו בתל, ובנוסף הרוח נשאה את העשן וריח השרפה הרחק לכיוון דרום-מזרח.
 
שכבה III (התקופה הרומית). בצפונו של שטח C התגלו שברים רבים של קנקני אגירה, מטיפוס המאפיין את סוף המאה הא' וראשית המאה הב' לסה"נ. ריכוז גדול זה של שברי קנקנים מאותו טיפוס והעדר שברים של כלי חרס אחרים מלמדים אולי שבמקום עמד כבשן יוצר בתקופה זו וכי שברי הקנקנים הם פסולת ייצור של כבשן זה. בצפונה של החפירה בשטח התגלה רובד של אפר ופסולת כבשן (הוא לא נחפר), המלמד גם הוא על קיומו של כבשן יוצר במקום. בשטח A התגלה באתרו קנקן אגירה שלם מן התקופה הרומית הקדומה ללא ממצא נוסף סמוך אליו.
 
שכבה II (התקופה הביזנטית עד אמצע המאה הכ' לסה"נ). בשטחי החפירה התגלו חרסים מהתקופות הביזנטית, האסלאמית הקדומה והעות'מאנית. בשטח A התגלו ארבעה קירות מקבילים, שנבנו משורה אחת של לבני בוץ ומרוחקים זה מזה 0.15–0.30 מ'; אפשר שאלה הם שרידים של תעלות השקיה. בהצטברות אדמה שכיסתה את הקירות התגלו שברי כלי חרס מהתקופה האסלאמית הקדומה, ולכן נראה שזמנם של הקירות קדום לתקופה זו. נראה שבתקופות אלה התקיימה בסביבה פעילות חקלאית.
בשטח C התגלו שלוש תעלות ישרות (12 מ' אורך חשיפה מרבי, 0.7 מ' רוחב, כ-1.5 מ' עומק אחת התעלות), שנחפרו באדמה בכיוון צפון-מערב–דרום-מזרח ולא דופנו. בהצטברות בתוך התעלות נמצאו מעט חרסים מן התקופה ההלניסטית. נראה שתעלות אלה נחפרו באמצעות כלי מכני, כנראה בשלהי התקופה העות'מאנית או בימי המנדט הבריטי.
בשטח A, בראש הדיונה, ניכרים הריסותיו של מבנה מלבני, שיסודותיו נבנו מיציקת זיפזיף, בדומה לבתים של הכפר אל-ח'ירייה שנהרס בשנת 1948 בעקבות כיבושו במבצע 'חמץ'. בתצלום אוויר משנת 1946 נראה מבנה זה עומד על תילו ולידו באר.
 
שכבה I (המחצית השנייה של המאה הכ' לסה"נ). החל משנות החמישים של המאה הכ' ועד ימינו מתקיים בסביבת שטחי החפירה עיבוד חקלאי מוגבר, שהחל בשנות החמישים בגידולי שדה, עבר בשנות השישים לגידול פרדסים ובשני העשורים האחרונים הוסב בעיקר לגידולי שלחין. בשטח C התגלו צינורות מאסבסט וברזל ובריכות ניקוז ממעברת אל-ח'ירייה, ששכנה במקום בשנים 1951–1956. בשטחים A ו-B התגלו ממצאים רבים מהמעברה. בנוסף, ברוב ריבועי החפירה בשטחים A ו-B הובחנו חריצים ותעלות של דיסקוס לעיבוד אדמה, מגובה פני השטח ועד לעומק 0.5 מ' מתחת לפני השטח (ר' איור 16). בשטח B נחשפו גם יסודות של עמודי בטון של גדר וממערב להם דרך חצץ כבושה, וכן תעלות לצנרת השקיה מפלסטיק. הפעילות המואצת בימינו פגעה קשות בשרידים העתיקים, בעיקר בשכבות IXV.
 
שטחי החפירה משתרעים לאורך הגדה הצפונית של נחל איילון, מדרום לתל בני ברק. מהתקופה הניאוליתית הקדם קרמית (האלף השביעי לפסה"נ; שכבה IX) התגלו ערמות של לבני בוץ שרופות ולידן מפלסי פעילות, ובהם כלי צור ועצמות בעלי חיים. הכמות הגדולה של הלבנים שהתגלו באתר וחשיפתן בשטח נרחב הקרוב ל-60 דונם אינו מוכר לכותבים מאתרים אחרים בלבנט בני תקופה זו. מהתקופה הניאוליתית הקרמית (שכבה VIII) התגלו מפלס פעילות, כלי חרס וכלי כתישה, אך היקפה של השכבה אינו ידוע. לאחר פער יישובי חודשה ההתיישבות באתר בשלהי התקופה הכלקוליתית (שלהי האלף החמישי וראשית האלף הרביעי לפסה"נ; שכבה VII). נחשפו בורות אחסון רבים ונתגלו שברים של עשרות כלי חרס וכלי צור המתוארכים לשלהי התקופה הכלקוליתית, כנראה שלב מאוחר של התרבות הע'סולית. השרידים והממצאים בשכבה מלמדים כי היישוב במקום עסק בחקלאות מגוונת, שכללה גידולי שדה, מטעים ועדרים. לאחר פער יישובי נוסף, הוקם בתל בתקופת הברונזה התיכונה 2 (ראשית האלף השני לפסה"נ) יישוב חדש, שנמשך לאורך האלף השני אל תוך תקופת הברונזה המאוחרת (שכבות VVI). נראה כי הצורה המלבנית של התל נקבעה עם הקמת סוללות העפר התוחמות אותו. בשטחי החפירה שמדרום לתל התגלו עדויות לפעילויות הקשורות כנראה ליישוב בתל. מתקופות הברזל 1 ו-2 ומהתקופה הפרסית התגלו רק חרסים, המלמדים כנראה על יישוב ששכן בתל בתקופות אלה. בתקופה ההלניסטית (שכבה IV) התגלו מדרום לתל וסמוך לנחל איילון שני כבשני יוצר לקנקני אגירה. ייתכן שגם בתקופה הרומית (שכבה III) פעל במקום בית יוצר לקנקנים, על סמך ריכוז גדול של שברי קנקנים. מהתקופות הביזנטית, האסלאמית הקדומה והעות'מאנית (שכבה II) התגלו חרסים ושרידי תעלות השקיה, המלמדים על פעילות חקלאית שהתקיימה בשולי התל בתקופות אלה. כן התגלו שרידים של הכפר הערבי אל-ח'ירייה (אבן איברק) ושל מעברת אל-ח'ירייה שהוקמה לאחר קום המדינה, לרבות שרידי חקלאות של יישובים אלה.