בחודש נובמבר 2011 נערכה חפירת הצלה בנחל שמש (ואדי עילין; הרשאה מס' 6340-A; נ"צ 199549/627869; איור 1) לקראת בנייה. החפירה, מטעם רשות העתיקות ובמימון עיריית בית שמש, נוהלה על ידי ס' מזרחי, בסיוע נ' נחמה (מנהלה), נ' גרמן (בדיקות מקדימות), מ' קונין (מדידות), ד' סטורצ'ן וד' לוי (GPS), א' בלשוב (שרטוט) וכ' הרש (ציור ממצא).
באזור תועדה פעילות אנושית ענפה שראשיתה בתקופות הנאוליתית והברונזה הקדומה 1ב' בחורבת עילין תחתית (חדשות ארכיאולוגיות צט:71–72). בחורבת עילין (דרום) וחורבת עילין עילית נחשפו יישובים שהתקיימו למן התקופה הביזנטית עד התקופה העבאסית (חדשות ארכיאולוגיות צט:69–70; חדשות ארכיאולוגיות קו:143–144). סמוך לישובים אלו התגלו מערות קבורה רבות מהתקופות ההלניסטית–הביזנטית (חדשות ארכיאולוגיות צט:73–74).
כמאה מטרים מדרום לחורבת עילין (תחתית) נפתחו שני חצאי ריבועים (D9 ,C9; איור 2). התגלו שרידי בנייה מתקופת הברונזה הקדומה 1ב' ונמצאו שברי כלי חרס שלא באתרם מן התקופות הרומית והביזנטית.
בריבוע C9 נחשפה שכבת אבנים לא-רגולרית, ללא עדות לבנייה; נראה שהאבנים נסחפו אל הוואדי. הממצא שנתגלה סחוף, מתוארך רובו לתקופות הרומית והביזנטית ומיעוטו לתקופת הברונזה הקדומה 1ב', כגון קערה עם עיטור קווי אלכסוני בחלק העליון של הדופן (איור 1:3), וידית מדף (איור 2:3).
בריבוע D9 נתגלו שלושה קירות (W503–W501; איור 4) הבנויים מאבני גוויל, כנראה חלק ממבנה שחשיפתו לא הושלמה. קיר 502 (1.2 מ' אורך,0.6 מ' רוחב) השתמר לגובה ארבעה נדבכים; הנדבך העליון בנוי מאבן שדה גדולה (0.6×0.9 מ'; איור 5) ששימשה אבן פינה וחיברה את קיר 502 לקיר 503 (0.96 מ' אורך, 0.6 מ' רוחב). קיר 501 (1.1 מ' אורך, 0.6 מ' רוחב), שהשתמר לגובה חמישה נדבכים, מאוחר לשני הקירות הללו וניגש אליהם. בין קירות 501 ו-502 נתגלתה שורת אבני גוויל שככל הנראה שימשה רצפה
(L104), שעליה שברי כלי חרס מתקופת הברונזה הקדומה 1ב'. ההצטברות (L103) שמדרום לקירות הופרעה בפסולת בת ימינו.
במבנה, במפולת אבני הקירות (L102) ובשכבת פני השטח (L101) התגלו שברי כלי חרס שתוארכו ברובם לשלב המאוחר של תקופת הברונזה הקדומה 1ב', וכללו קדרה פערורית (איור 3:3), פערורים (איור 4:3–6) וקנקנים (איור 7:3, 8). הפערור (איור 6:3) שנתגלה בלוקוס 104 הוא הממצא היחיד שנמצא באתרו.
השרידים מתקופת הברונזה הקדומה 1ב' שנחשפו בחפירה מעידים על כך שהאתר בן התקופה בחורבת עילין תחתית (חדשות ארכיאולוגיות צט) משתרע על פני שטח גדול יותר משהוצע בעבר, וממשיך כמאה מטרים דרומה.