האתר משתרע על שלוחה נמוכה (כ-250 מ' מעל פני הים) בגדה הדרומית של נחל פלאי, יובל של נחל שורק. מקורות המים באזור הם שתי בארות, עין נוער (נעורה) ועין ראפאת (ביר קאובר), ובורות מים רבים (ר' לדוגמה במפת לטרון מתוך הסקר המנדטורי של ארץ ישראל משנת 1929 [ Survey of Palestine 1929: Sheet 13–14]). באזור אתרים ארכיאולוגיים רבים, ובהם עין פלאי, חורבת כפר שורק וח'ירבת חסן (איור 1). השטח שייך בחלקו הגדול למנזר דיר ראפאת, והוא נסקר פעמים רבות במהלך השנים (לסקרי עבר, ר' בצר 2014). בחפירה שנערכה בשנת 2011 ממערב לשטח החפירה נחשפו שרידי מבנה שלא ניתן היה לתארכו, מקווה טהרה מן המאות הא' לפסה"נ–הא' לסה"נ ומערה ששימשה אולי בית בד (בצר 2014).
בחפירות הנוכחיות (כ-70 מ"ר) זוהו ארבע שכבות (איור 2), ובהן שרידי יישוב מהתקופות הרומית (שכבה IV), הביזנטית (? שכבה III) והעבאסית (שכבה II), וכן קיר שדה, כנראה בן זמננו, אולי גדרה חקלאית (שכבה I). בשכבה II הובחנו שני שלבי בנייה (1, 2).
 
שכבה IV — התקופה הרומית
נחשפו שני קירות עבים (6W, 8W), הניגשים זה לזה ויוצרים ככל הנראה פינה צפונית-מערבית של מבנה. הקירות הושתתו על הסלע ונבנו משורה אחת של אבנים מלבניות מסותתות גס. בפינת הקירות נחשף פיר אנכי חצוב בסלע, המוביל לחלל קטן תת-קרקעי ששימש כנראה מחסן או ממגורה (24L; איור 3). במועד מאוחר, כנראה כשהמבנה עדיין היה בשימוש, נחצבה מחילה מקומרת (A), שפתחה הותקן בדופן הדרומית של החלל התת-קרקעי. מחילה A הוליכה לחדר סגלגל קטן (B) שנפתח אל חלל סגלגל נוסף (C), שממנו נמשכה מחילה נוספת (D) לצפון-מזרח; מחילה D נבדקה רק עד למקום שבו היא נמצאה סתומה בעפר.
במילויים והצטברויות של אדמה בתוך מחילה A ובחלל 24 וכן בפינה שבין שני קירות המבנה שמעליהם (20L) נמצאו שברי כלי חרס רבים המתוארכים לסוף המאה הא' לפסה"נ–המחצית הראשונה של המאה הב' לסה"נ, ובהם קערה (איור 1:4), כלי בישול (איור 2:4–4), קנקנים (איור 5:4–9), כן (איור 10:4), פך (איור 11:4) ופכיות (איור 12:4, 13), וכן שבר של כלי מאבן גיר רכה (איור 14:4). נראה כי החלל התת-קרקעי נסתם במכוון, לפני המחצית השנייה של המאה הב' לסה"נ, וייתכן לפיכך כי שימש מערכת מסתור.
 
שכבה III — התקופה הביזנטית?
 לשכבה זו יוחס קיר (15W; 0.5 מ' גובה השתמרות), שנבנה משתי שורות אבנים מהוקצעות גדולות ובתווך מילוי של אדמה ואבנים קטנות. הקיר עובר מעל פתחה של מערה חצובה (1M), שאליה מוביל מסדרון חצוב מכיוון מערב (31L; איור 5). למערה פתח מקומר (1.5 מ' גובה, 0.7 מ' רוחב), שנחצבו בו שתי מדרגות. לחלל המערה (כ-4.5 × 4.7 מ'), שלא נחפרה, מתאר לא סדור, אולי בשל איכות הסלע הירודה. יש לשער כי המערה שימשה מרתף או מחסן תת-קרקעי של מבנה שניצב מעליה אך לא שרד. במילוי אדמה (44L) הניגש ממערב לקיר 15 נמצאו שברי גוף של קנקנים ושל כלי בישול מחרס המתוארכים לתקופה הביזנטית (לא צוירו). בתוך המערה נאספו שברי גוף אחדים של כלי חרס המתוארכים אף הם לתקופה הביזנטית. כלי חרס מתקופה זו נחשפו גם במילויי אדמה מאוחרים (ר' איור 13).
 
שכבה II התקופה העבאסית
השלב הקדום (1). משלב זה נחשף קטע ממבנה (3W, 4W ,7W, 19W, 20W, 22W; 1 מ' גובה השתמרות מרבי), שכלל לפחות שני חדרים (22L, 23L; איור 6) ומרחב פתוח (43L) שהשתרע ממזרח להם, ככל הנראה חצר. קירות החדרים וקיר 4, התוחם את החצר מצפון, נבנו משתי שורות אבנים: שורה של אבנים גדולות מהוקצעות, ושורה נוספת של אבנים קטנות יותר ואדמה. לקיר 3, התוחם את החדרים מצפון, יסוד הבנוי מאבנים גדולות ומהוקצעות שהושתת על סלע האם ובולט כ-0.3 מ' מקו הקיר צפונה. מקיר 7, החוצץ בין שני החדרים, השתמר בעיקר הפן המערבי, בעוד שהפן המזרחי, שנבנה מאבנים קטנות, השתמר חלקית (איור 7); קיר זה הושתת על מדרגה חצובה בסלע. בחלקו המזרחי של חדר 23 נחשפה רצפת אבן (37L), ללא כל תשתית שניגשה אל קירות 19 ו-22, ואילו אל קירות 3 ו-7 ניגשו בשני החדרים מפלסים של אבנים קטנות, ככל הנראה תשתיות רצפה.
קיר 4, התוחם את החצר מצפון, הושתת על מילוי אדמה ונקבע בו פתח רחב (0.9 מ' רוחב; נסתם בשלב 2 בקיר [5W]), שהוביל מדרום אל החצר (ר' איור 6). קיר 20 (איור 8), שנחשף בדרום שטח החפירה, נבנה בשיטה שונה מיתר הקירות — שורה של אבנים מלבניות מסותתות גס שהשתמרו לגובה נדבך אחד; נראה שהיה זה קיר מחיצה בחצר, שחלקה הדרומי לא נחשף.
לשלב זה יש לייחס כנראה את בנייתו של מסדרון כניסה חדש למערה 1M, שנתחם בשני קירות (16W, 18W; איורים 8, 9). הכניסה למסדרון נעשתה מכיוון צפון-מערב באמצעות שלוש מדרגות בנויות (17W; איור 10). מסדרון זה שינה מעט את כיוון הכניסה המקורית למערה (31L), כפי שמרמז כיוונו של קיר 16, המבטל בחלקו קו חציבה השייך כנראה לכניסה המקורית אל המערה; ייתכן שהשינוי נעשה משום שקיר 19 מנע את המשך השימוש במסדרון המקורי. קיר 18, התוחם את המסדרון מצפון-מזרח, נבנה בחלקו על קיר 15 מהשכבה הקודמת. המסדרון נמצא מלא בהצטברויות מודרניות.
מצפון-מערב למבנה נחשפה רצפה עשויה אדמה מהודקת (21L), הניגשת לקיר 3. מצפון-מזרח למבנה נחשפה רצפת סיד דקה (L18) שהונחה מעל מילוי אדמה חומה בהירה ואבנים קטנות (L20), שכיסו את קירות 6 ו-8 של המבנה מהתקופה הרומית.
 
השלב המאוחר (2). בשלב זה נערכו שינויים אחדים במבנה. אל קיר 4 הוצמד מדרום קיר (21W), שנבנה משורה אחת של אבנים בינוניות מסותתות גס, שהשתמרו לגובה שני נדבכים. כן נחסם הפתח בקיר 4 בשל בניית קיר נוסף שנמשך ממרכז הפתח צפונה (5W; איור 11). קיר 5 נבנה משתי שורות של אבנים גדולות מסותתות גס בשימוש משני, שביניהן הונחה ליבה של אדמה ואבנים קטנות; קיר זה חתך את רצפת סיד 18. ממזרח לקיר 5 הוקם מתקן מעוגל שנתחם בקיר איתן (2W; איור 11); רק חלקו המערבי של המתקן נחשף. קיר 2 הושתת בחלקו על סלע האם ובחלקו על מילוי אדמה. הוא נבנה ברישול משתי שורות של אבנים גדולות מהוקצעות, שביניהן הונחה ליבה של אדמה ואבנים קטנות; ייתכן כי אבני הבנייה נלקחו ממבנה קדום יותר. בקיר הותקן פתח מלבני נמוך (0.60 × 0.73 מ'; איור 12) הפונה לצפון-מערב אל עבר נחל שורק. בפן הפנימי של הקיר נמצאו עדויות לשרפה; לפיכך, ניתן לשער כי זהו כבשן סיד וכי הפתח בקיר יועד להזרמת אוויר אל תא הבערה. ייתכן כי קיר 5, המקביל לחלקו הדרומי של קיר 2, היה קשור למערכת האוורור של הכבשן. אל קיר 7 של השלב הקדום של שכבה II ניגש בשלב המאוחר קיר שנבנה משורה אחת של אבנים מהוקצעות גדולות (9W). הקיר הושתת על מפלס האבנים הקטנות בחדר 22, וייתכן כי חילק בשלב מאוחר את החדר.
 
ממצא קרמי. מתחת לרצפות של השלב הקדום של שכבה II (18L, 22L, 23L) ובהצטברויות אדמה שכיסו את השכבה נמצאו לוקוסים מעורבים ובהם ממצא קרמי, הכולל קערות (איור 1:13, 2), כלי בישול (איור 3:13) וקנקנים (איור 4:13–6) המתוארכים לתקופה הביזנטית; וכן קערות (איור 1:14–7), קדרות (איור 8:14–11), קנקנים (איור 1:15–7), פכים פשוטים (איור 8:15–14), פכים עשויים בדפוס (איורים 1:16–4; 17) ונרות (איור 5:16–9), המתוארכים לתקופה העבאסית.
 
שכבה I
משכבה זו נחשף קיר (1W), שנבנה ברישול מאבנים מהוקצעות בינוניות. הוא שימש אולי קיר תמך של מדרגה חקלאית או גדרה. החרסים שנמצאו במילויים הניגשים לקיר מתוארכים למן התקופה האסלאמית הקדומה ועד לימינו אנו (לא צוירו).
 
סיכום
בחפירה נחשפו שרידי מבנה מן התקופה הרומית (שכבה IV) ומתחתיו מערכת מסתור תת-קרקעית. דומה כי המערכת וזמנו ואופיו של הממצא שהתגלה בתוכה מעידים על קיומו של יישוב יהודי במקום במאה הא' ואולי גם הב' לסה"נ. על פי ממצאי הסקרים הרבים שנערכו באזור יש לשער שבתקופה זו השתרע היישוב על פני כל השלוחה וכי גבולו המערבי נמצא באזור שבו נמצא כיום המנזר, במרחק כ-300 מ' ממערב לחפירה. בתקופה הביזנטית (שכבה III) שכן כנראה במקום יישוב כלשהו, כך לפי הממצא הדל בחפירה הנוכחית — קטע קיר ומערה חצובה — וממצאים בחפירות עבר ובסקרים. היישוב המשיך להתקיים בתקופה העבאסית (שכבה II), אולם מלבד השרידים שנחשפו בחפירה הנוכחית אין לנו כל מידע על אופיו או על היקפו. כבשן הסיד מלמד כי בתקופה העבאסית היה כנראה אזור החפירה בשולי היישוב, שכן כבשנים מטיפוס זה מוקמו בדרך כלל באזורים מרוחקים או בשולי היישובים בשל הזיהום שנגרם מתהליך ייצור הסיד. יש לשער שבתקופה זו הוסבה המערה לשמש מחסן למפעילי כבשן הסיד או לאחסון תוצרת תעשייתית אחרת. הכבשן והמבנים האחרים מהתקופה העבאסית ננטשו במהלך תקופה זו ובשלב כלשהו הפך האזור לשטח חקלאי.