התקופה האסלאמית הקדומה. השרידים המאוחרים שנתגלו בשטח (למעט שרידים מודרניים מאמצע המאה הקודמת) מתוארכים לתקופה האסלאמית הקדומה וכוללים ארבעה שלבים מן התקופה העבאסית ושלב נוסף, ככל הנראה מן התקופה האומיית.
בתי מגורים ומתקנים שנתגלו בחלקו המזרחי הגבוה של שטח החפירה הם חלק מרובע מגורים מן התקופה העבאסית. מערכת תעלות ניקוז ראשיות שאליהן מחוברות תעלות ניקוז משניות הזרימה את שפכי היישוב מערבה אל תחתית הגיא. קרקעית התעלות וכן דופנותיהן טויחו בטיח עבה וחלקן העליון כוסה בלוחות אבן. לקראת סוף התקופה העבאסית ניכרת ירידה ברורה במאפייני היישוב ובשלב הסופי חדל האזור לשמש למגורים ונמצאו בו בורות חפורים רבים.

התקופה הביזנטית. במהלך התקופה הביזנטית פקדה את עיר דוד תנופת בנייה מרשימה הניכרת בהקמת מבנים גדולים המשתרעים על פני שטח נרחב והם חלק מרובע מגורים הנבנה במורדות הצפוניים-מזרחיים של גיא הטירופאון. רשת רחובות ותעלות ניקוז העוברות מתחת למבנים מעידה על תכנון קפדני של האזור.
השלב הקדום משני שלבי התקופה הביזנטית (המאות הד'-הה' לסה"נ) כולל מערך של מבנים גדולים המצטיינים בתכנונם וביסודותיהם המרשימים היורדים לעומק רב, לעתים עד 3 מ' ויותר. יסודות אלו יוצרים תאים קונסטרוקטיביים שמולאו במילוי מלאכותי הכולל עפר, חצצים ואבני גוויל. התאים נועדו ליצור משטחים מלאכותיים שיקלו על הבנייה במורדותיה המערביים של שלוחת עיר דוד ומעידים על פתרונות הבנייה ההנדסיים שלהם נדרשו בנאי התקופה.
יסודות מרשימים אלו נשאו מעליהם את קירות המבנים עצמם שחלקם השתמרו לעתים עד לגובה הפתחים הקבועים בהם (איור 3). אבני הבנייה של קירות הבתים שונות מאלו ששימשו את יסודות המבנים. קירות הבתים בנויים לרוב אבני גיר מעובדות ולעתים שולבו בהם אבני גזית גדולות המסותתות בסגנון הרודיאני טיפוסי המסגיר את מקורן הקדום.
השלב המאוחר של היישוב הביזנטי עוקב לעתים אחר תוכניתו מן השלב הקודם, עם שינויים קלים הניכרים בהרמת מפלס הרצפות במרחבים הקיימים, הצרת כניסות והוספת פריטים שאינם משנים את תוכנית המבנה הראשונית. במקומות אחרים נעשו שינויים מהותיים יותר המבדילים בין שני שלבי היישוב כגון התאמת חלק מן המרחבים לתוואי הרחוב הרחב המוקם בשלב זה לאורך חלקו העליון של גיא הטירופאון.

 

התקופה הרומית. שרידי תקופה זו מיוצגים בממצאים אקראיים, בעיקר שברי כלי חרס ללא כל שרידים אדריכליים. העדר מוחלט של שרידי בנייה מתאימה לתמונת הממצא הארכיאולוגי הכללית המוכרת עד כה מירושלים שלפיה לא התקיימה התיישבות רומית בתחומי העיר התחתונה. בין ממצאי התקופה ניתן לציין רעפים רומיים רבים, שניים מהם נשאו טביעת יוצר של הלגיון העשירי 'פרטנזיס'. על אחת הטביעות שהשתמרה טוב יותר מופיע סמל הלגיון בדמות חזיר בר (איור 4).

 

תקופת בית שני. הישר מתחת למערך המבנים הביזנטיים התגלתה מערכת קירות ומתקנים משלהי ימי בית שני שהם חלק ממערכת אדריכלית גדולה שלה שתי יחידות עיקריות, דרומית וצפונית. ביחידה הדרומית מבנה מרשים במידותיו שממנו נחשפה עד כה פינתו הצפונית-מזרחית. הקיר המזרחי של המבנה (יותר מ-14 מ' אורך חשיפה, כ-2 מ' רוחב, יותר מ-5 מ' גובה) בנוי אבני גוויל גדולות המסותתות סיתות גס, חלקן במשקל מאות קילוגרמים. גם הקיר הצפוני (כ-1 מ' רוחב) השתמר לגובה ניכר. השטח הפנימי של המבנה בגבולות השטח החפור מצביע על חלוקה לאולמות מוארכים שכיוונם צפון-מערב–דרום-מזרח. נחשף חלקם המזרחי של שלושה מרחבים ונראה כי ישנו מרחב נוסף מדרום. אולמות אלו נמשכים מערבה מחוץ לשטח החפירה ולהם שתי קומות לפחות. קומת המרתף מקורה בקמרונות עשויים אבני גיר לבנות ומעובדות למשעי שנדבכיהן התחתונים השתמרו בכל אחד מן האולמות שנתגלו ואילו אבני הנדבכים העליונים נמצאו בתוך המפולות מחורבן המבנה (איור 5). על הפן הפנימי של קירות הקומה שמעל לקמרונות, שהשתמרו אף הם לגובה ניכר של מטרים אחדים, נותר עדיין הטיח המקורי, גירני, לבן ומוחלק השונה בהרכבו מן הטיח שנמצא בקומת המרתפים. שרידי פרסקו צבוע בגוני אדום, צהוב וירוק עם קווים דקים בצבע שחור שנתגלו בין מפולות המבנה מלמדים שקירותיו המטויחים היו מעוטרים בצבע.
היחידה הצפונית היא אגף נוסף במערכת האדריכלית מצפון למבנה והיא כוללת כמה מתקני מים מטויחים, חלקם מקוואות טוהרה. המתקנים חפורים בקרקע ואינם חצובים בסלע. דופנותיהם בנויות אבני גוויל שטויחו בטיח אפור האופייני לתקופה וניכר שטויחו ביותר משכבה אחת. כמו במבנה העיקרי מדרום, גם כאן לא נחשף מלוא שטח האגף המשתרע על פני שטח נרחב מעבר לגבולות החפירה.
נתגלו בשלמותם שני מקוואות וכן בור מים מרובע ששימש ככל הנראה לאספקת המים למקוואות. צמוד לאחד המקוואות נתגלה אמבט מטויח (איור 6).
סופו של המבנה בחורבן גדול. אבני הגוויל הענקיות שהיו חלק מקירותיו נפלו פנימה ומוטטו את קמרונות קומת המרתף. עם הקמרונות צנחה מטה גם רצפת האולמות. הן הממצא הקרמי הן הנומיסמטי מעידים שחורבן המבנה התרחש בשנת 70 לסה"נ, עם חורבן ירושלים בסוף ימי בית שני.

התקופה ההלניסטית. השרידים האדריכליים מתקופה זו כוללים קיר תמך רחב וארוך שהשתמר לגובה ניכר (כ-3 מ') ומפלסי רצפה שניגשו אליו ממערב. קיר התמך בנוי אבני גיר גדולות ומעובדות וביניהן אבני גוויל קטנות. מילויי העפר שהצטברו מעל לרצפותיו כללו כמות ניכרת של חרסים. ראוי להדגיש את שכיחותן הבולטת של הקערות ממגוון סוגים וכן כמות גדולה של כלי יבוא, בעיקר כלים יווניים, בהם 'קערות מזוגגות שחור', ואמפורות רודיות שידיות 22 מהן נושאות טביעות חותם (איור 7).
היעדרם היחסית של שרידי בנייה מן המאות הג'-הב' לפסה"נ בירושלים מדגישה את חשיבותה של תגלית זו. גילויים של שרידים נוספים מן היישוב ההלניסטי בהרחבה המתוכננת של שטח החפירה יסייע להגדיר את אופי ההתיישבות בעיר דוד בתקופה זו.

 

תקופת הברזל. שרידי התקופה נמצאו בחמש שכבות המייצגות את רוב תקופת הברזל, מושתתים הישר על סלע האם ומציינים את תקופת ההתיישבות הקדומה בחלק זה של עיר דוד. התקופה מאופיינת כאן על פי רוב בבתים שנבנו בצפיפות יחסית, בנייה דלה ולא מוקפדת. בבתים שרוחב קירותיהם אבן אחת נמצאו מתקנים ביתיים ממגוון סוגים. מאפיינים אלה מעידים כי האזור שימש בתקופה זו חלק מרובע מגורים.
השלב הקדום בתקופת הברזל מאופיין בשימוש שעשו הבנאים בסלע האם, הן לצורך השתתת קירות בתים הן בשילובו במערך המבנים שהקימו. כך נמצאו מעין 'כיסי התיישבות' הכלואים בין קירות הבתים ובין מחשופי הסלע. שלב זה מתוארך על סמך הממצא הקרמי העשיר קודם למאה הח' לפסה"נ. השלב המאוחר של תקופה זו מתוארך למאות הז'-הו' לפסה"נ. לא נתגלו כל שרידי בנייה מתקופת הברזל 1.