במהלך המאה ה-19 התפתחה עין כרם והפכה לאתר עלייה לרגל לנוצרים מרחבי העולם. על פי מפקד אוכלוסין מ-1931 חיו כאן 2637 תושבים: 2171 מוסלמים, 432 נוצרים ו-34 יהודים, הרוב עסקו בחקלאות. בזמן מאורעות תרפ"ט ובימי המרד הערבי הגדול (תרצ"ו-תרצ"ט) תושבי הכפר לקחו חלק בתקיפת השכונות היהודיות הסמוכות, בפרט את שכונת בית וגן.בין 1936–1939 הייתה בכפר מפקדת הכוחות שבפיקוד עבד אל-קאדר אל-חוסייני. על פי סקר הכפרים 1945 בארץ ישראל הוערך מספר תושבי המקום ב-3180, מהם 2510 מוסלמים ו-670 נוצרים. שטח הכפר נאמד אז בכ-15,029 דונם עות'מאני, מהם 1,362 דונם שנרכשו בידי יהודים. היה זה הכפר הגדול ביותר בנפת ירושלים המנדטורית, הן בשטחו והן במספר תושביו.
מלחמת העצמאות.
בתחילת מלחמת העצמאות, בחודשים ינואר ופברואר 1948,פעל אהרן חיים כהן, מייסד "המחלקה לפועל הערבי" של ההסתדרות, להסדרת הסכמי שלום עם מספר כפרים שבעיבורה של ירושלים, ותושבי הכפר פנו אליו ברמזם שהם מעוניינים לחתום על הסכם שלום רשמי. כהן חשד כי מדובר בניסיון הטעיה מצד אנשיו של עבד אל-קאדר אל-חוסייני, אך ציין כי באותו שבוע סירבו תושבי הכפר זמנית לשכן אצלם את אל-חוסייני ואנשיו. לפי הערכת סלמן אבו סִתָּה, חיו בכפר באותה עת 3,689 תושבים.
בהמשך, התבססו בעין כרם לוחמים עיראקיים. לאחר פרשת דיר יאסין, שהתרחשה ב-9 באפריל, פונו הנשים והילדים מהכפר לאל-ולג'ה, לבית ג'אלא ולבית לחם. במהלך קרבות עשרת הימים כבש צה"ל את הכפרים בדרום מערב ירושלים כולל עין כרם שנכבשה ב-18 ביולי על ידי פלוגת יהונתן. אחרוני התושבים בכפר והלוחמים ששהו בו עזבו אותו בין ה-11 ל-16 ביולי, לאחר שכוחות צה"ל השתלטו על ח'רבת בית מזמיל וח'רבת אל-חמאמה, והפגיזו את עין כרם, היא נפלה כמעט בלי ירייה.
לאחר מלחמת העצמאות.
עין כרם היה אחד הכפרים הבודדים שנותרו על תילם לאחר המלחמה. כעבור כחמישה חודשים, בדצמבר 1948, שוכנו בבתי הכפר פליטים יהודיים (כ-150 משפחות), רבים מהם ניצולי שואה וכן משפחות שברחו ממדינות ערב. בהמשך, סופח הכפר לגבולותיה המוניציפליים של ירושלים, בדומה לכפרים ערביים נוספים בסביבה שהתפנו מיושביהם: ליפתא, אל-מאלחה, דיר יאסין ואחרים. על אדמות הכפר הוקמו המושבים בית זית ואבן ספיר ב-1949, בית ספר חקלאי עין כרם ב-1950 ושכונת קריית מנחם.
בראשית שנות ה-50 הפכה רחל ינאית בן-צבי את מרכז הכפר, באזור שסביב המעיין, לכפר נוער חקלאי, שנועד להכשיר צעירים וצעירות לעבודת האדמה. חניכי הכפר התנסו בעבודות פיתוח וגידול במורדות בקעת עין כרם, שלמרגלות המעיין. עם השנים הפך כפר הנוער לבית ספר חקלאי, ולימים הועתק מיקומו לאזור בית זית שלמרגלות עין כרם. בראשית שנות החמישים, לפני שסופח באופן מלא לעיר ירושלים, היה הכפר במעמד של מועצה מקומית זמנית, עם ועד חינוך עצמאי ומועצה דתית עצמאית. באמצע שנות ה-50 פעלו בשכונה שתי קבוצות כדורגל בשם "בית"ר עין כרם" ו"הפועל עין כרם", שהאחרונה אף העפילה לליגה ב' בעונת 1959/1960. הקבוצות חדלו מלהתקיים במהלך שנות ה-60.
במשך שנות ה-60 נבנה בסמוך לשכונה מכלול המרכז הרפואי הדסה, הכולל את בית החולים הדסה עין כרם, בית הספר לרפואה של האוניברסיטה העברית, בית הספר לרוקחות, בית הספר לרפואת שיניים ובית הספר לסיעוד (לשעבר בית הספר לאחיות). המטרה הייתה "למשוך" את התפתחות עיר הבירה לכיוון מערב, אך לאחר מלחמת ששת הימים השתנה סדר העדיפויות לגבי כיוון התפשטות העיר, ובמשך שנים המשיכה עין כרם ונותרה כפר פסטורלי מרוחק יחסית מתנופת הפיתוח של ירושלים.
במרוצת השנים מצאו ירושלמים רבים את הקסם שבשכונה הכפרית והציורית, ואט אט התחלפה אוכלוסיית העולים החדשים בבעלי מקצועות חפשיים, אמנים ואוכלוסייה אמידה.
כיום, מהווה עין כרם אתר תיירות, ומגיעים אליה מבקרים רבים מהארץ ומחו"ל. במקום בתי קפה, מסעדות וצימרים, וכן אכסניות בכמה מהמנזרים. נכון ל-2010 מתגוררים בעין כרם כ-2000 נפשות. בשנים האחרונות, נאבקים תושבי השכונה כנגד תוכניות הבנייה בעין כרם שעלולות לפגוע באופייה הכפרי והשקט.
אתרים בשכונה.
מעיין מרים.
מעיין מרים הוא המעיין שסביבו התפתח היישוב במקום, ולאורך הדורות היווה את מקור חיותו. לפי המסורת הנוצרית, ליד מעיין זה פגשה אלישבע, אם יוחנן המטביל את מרים, אם ישו, כששתיהן נושאות את ילדיהן ברחמן, ועל כן נקרא מעיין מרים. מי המעיין נחשבים קדושים, וצליינים נוצרים מרחבי העולם נוהגים להגיע למקום ולמלא בקבוקים במימיו. זאת למרות שלט בנקודה האוסר את שתיית מי המעיין. מעיין מרים הוא גם שמו של מעיין בנצרת אשר בסמוך לו ניתנה הבשורה למרים, לפי אחת המסורות. מעל המעיין נבנה מסגד במחצית השנייה של המאה ה-19.
כנסיית יוחנן בהרים.
כנסיית יוחנן המטביל הקתולית (הנקראת גם "יוחנן בהרים") שוכנת במעלה הגבעה מעל הצומת הראשי בעין כרם. היא נבנתה בתקופה הצלבנית על שרידיה של כנסייה ביזנטית, ועברה גלגולים רבים, עד שיקומה ושיפוצה הסופיים בשלהי המאה ה-19. בחפירות ארכאולוגיות שנערכו במקום בשנים 1941–1942 על ידי הפרנציסקנים נתגלו ממצאים קדומים, החל מימי בית המקדש השני ועד ימינו. הממצאים מלמדים כי הגבעה שימשה כמקום פולחן לוונוס בתקופה ההלניסטית, כך על פי פסל אבן שבור בדמות האלה שנתגלה בין ההריסות (הפסל מוצג כיום במוזיאון רוקפלר, ורפליקה שלו מוצגת בקומת הקרקע של הכנסייה). בתקופה הביזנטית נבנתה כנסייה על גבי הריסות מקדש וונוס, ובצמוד אליה ממערב שתי קפלות תפילה, שרצפות הפסיפס שלהן נתגלו בחפירות. בשלב זה לא ידוע על כל קשר בין המקום ובין דמותו של יוחנן המטביל, כך תעיד כתובת יוונית באחת הקפלות, המקדישה את המקום דווקא ל"מרטירים של האל", ללא כל התייחסות ליוחנן (הכתובת נראית דרך חלון ברצפה מול הכניסה הראשית). גם עדויות של עולי רגל מתקופה זו לא קושרות את המקום דווקא ליוחנן, ונראה כי מסורת לידתו בעין כרם מקורה בתקופה מאוחרת יותר, כנראה רק במאה העשירית.
בתקופה הצלבנית נבנתה, כאמור, הכנסייה הנוכחית, ובה מערה המיוחסת למקום לידתו של יוחנן המטביל. הכנסייה בנויה במתכונת צלבנית קלאסית, הכוללת בזיליקה בעלת שתי סיטראות ושלוש אפסידות הפונות מזרחה. מערת לידת יוחנן שוכנת באפסיס השמאלי. החל מן המאה ה-18 החלה פעילות שיקום מאומצת של הכנסייה על ידי בית המלוכה הספרדי, שבמהלכה הודבקו על הקירות העבים אריחי הקרמיקה התכולים. אריחים אלה נועדו להגן על הקירות העתיקים מפני לחות ועובש.
בשנת 2004 זיהתה תמר הירדני, חוקרת מטעם יד בן צבי, מקווה טהרה מימי בית המקדש השני בין יסודות הכנסייה. המקווה נתגלה כבר בשנות ה-40 על ידי הפרנציסקנים, אך הם לא זיהו אותו נכונה ושיערו כי מדובר בבור מים מימי הורדוס (כך מופיע עדיין על כיתוב המתכת בחצר הכנסייה - Herodian cistern). גילוי המקווה מלמד על נוכחות יהודית בעין כרם בימי בית המקדש השני, וייתכן כי יש למצוא בכך חיזוק לטענה כי מוצאו של יוחנן בעין כרם.
כנסיית יוחנן המטביל היוונית-אורתודוקסית.
הכנסייה היוונית-אורתודוקסית שוכנת ברחוב האורן. היא נבנתה בשנת 1894 ונחשבת לאחיזה היוונית-אורתודוקסית היחידה בעין כרם. הכנסייה בדרך כלל נטושה, ורק לעיתים רחוקות ניתן למצוא בה נזיר הפותח את המקום למבקרים.
מנזר גורני ("מוסקוביה").
מנזר גורני (או גורננסקי, פירוש המילה - הררי) מוכר גם בשמו הערבי "מוסקוביה" כמו מתחמים רבים אחרים ששייכים לכנסייה האורתודוקסית הרוסית בארץ ישראל. במנזר מתגוררות נזירות רוסיות אורתודוקסיות ("פרבוסלביות").
בשנת 1871 המתחם נרכש עבור הכנסייה הרוסית האורתודוקסית על ידי הארכימנדריט אנטונין קפוסטין מדרגומן הקונסוליה הצרפתית בירושלים. בתחילה המתחם שימש כאכסנית צליינים. בשנת 1882 קפוסטין בנה את הכנסייה הראשונה שהוקדשה לאיקונין של המדונה מקאזאן שנמצאת בכנסייה. מימין לכניסה של הכנסייה ישנה אבן שממנה על פי המסורת הטיף יוחנן המטביל.
בשנת 1911 הנסיכה אליזבת, אשתו של סרגיי רומנוב, המושל של מוסקבה ודודו של הצאר האחרון, יזמה את בניית הכנסייה החדשה לזכרו של בעלה - כנסיית כל הקדושים של רוסיה. בנייתה הופסקה עם תחילת מלחמת העולם הראשונה, וגם אחרי תום המלחמה לא התאפשר המשך הבנייה עקב המהפכה הבולשביקית ברוסיה. הבנייה התחדשה רק ב-2003. בשנת 2009 כיפותיה של הכנסייה צופו זהב. הכנסייה בסגנון רוסי עם צריחי "בצל" והיא נמצאת ממערב לקריית מנחם. הכניסה למנזר אפשרית משני מקומות: דרך עין כרם (סגורה כעת) או דרך מתחם בית החולים הדסה עין כרם.
כנסיית הביקור.
כנסייה קתולית חדשה יחסית, הוקמה ב-1955, על ידי הארכיטקט אנטוניו ברלוצי, על יסודות כנסייה צלבנית עתיקה. האתר מיוחס במסורת הנוצרית למקום בו עמד בית הקיץ של זכריה ואלישבע הורי יוחנן המטביל, ובו ארחו את בת דודתם מנצרת מרים, בעודה נושאת ברחמה את ישו. הכנסייה נבנתה סביב אבן, שעל פי המסורת הסתירה את יוחנן המטביל כאשר חיפשו אותו חייליו של הורדוס על פי פקודתו להרוג את כל הילדים מתחת לגיל שנתיים שנולדו בבית לחם ובסביבתה. הר אורה הניצב מעל לעין כרם מכונה במסורת הנוצרית "הר הביקור".
מנזר האחיות ציון.
מנזר אחיות ציון (בצרפתית: Les Soeurs de Notre-Dame de Sion, מילולית "אחיות גבירתנו מציון") נבנה על ידי האחים היהודים המומרים תאודור ואלפונס רטיסבון, ילידי צרפת, כבית יתומות. אלפונס רטיסבון עצמו התגורר במקום, וקבור בגן המנזר. כיום מתגוררות במקום 13 נזירות ממסדר אחיות ציון, המפעילות במקום גם בית הארחה קטן ומוזיאון.
מנזר סנט וינסנט.