שילוב המיזמים המקבילים של חפירות ההצלה ברמת בית שמש, החפירות המתמשכות של אוניברסיטת תל אביב משנות ה-90 והמחקר הסביבתי שנערך בתחום העיר הם דוגמה ייחודית לסינתזה במחקר ארכאולוגי אזורי, שהביאה להרחבת יריעת המחקר והתארכות תקופת החפירות.
פיתוח האתר.
במרץ 2021, הכריזה עיריית בית שמש על תוכנית להקמת מרכז מבקרים באתר ושימור התל כולו כפארק ארכאולוגי, בהשקעה של עשרות מיליוני שקלים.
הממצאים בשכבות התל.
לאחר שבחפירה הראשונה בשנים 1911–1912 אותרו 3 ערים נפרדות מתקופות שונות, בחפירה של המשלחת של הקרן הבריטית לחקר ארץ ישראל בשנים 1928–1935 מוינו הממצאים באתר ל-6 שכבות תיארוך. בחפירות שבוצעו בראשית המאה ה-21 נמצאו שכבות נוספות.
מהתקופה ההלניסטית והלאה.
בצד הדרום מזרחי של התל חשף מקינזי כבר בשנים 1911–1912 מבנה מהתקופה הביזנטית. מקנזי סבר כי מבנה זה שימש כמנזר אף על פי שלא נמצא בו בית תפילה.
בחפירות ההמשך ברחבי התל נמצאו שרידי מבנים אחדים נוספים שיוחסו לתקופה הרומית והביזנטית וכן נחשפו ממצאים קרמיים ומטבעות מהתקופה ההלניסטית עד לימי הביניים המוקדמים.
בחפירות ההצלה באתר נתגלה גם בית כנסת מימי בית שני. בית הכנסת אמור להיות מועתק למקום אחר כדי לפנות את השטח לכביש 38, המתוכנן להיסלל באזור. בועז גרוס, ראש משלחת חפירות ההצלה בתל מטעם מכון ישראלי לארכאולוגיה, סבר כי המבנה איננו חשמונאי אלא ככל הנראה מהתקופה ההרודיאנית. הכפר שסביבו, הוא מאמין, ננטש בימי מרד בר־כוכבא. לדבריו, מקוואות טהרה שנמצאו סמוך למבנה, וכן ספסל שזוהה בתוכו, מאשרים את ההנחה שזהו בית כנסת.
בחפירות שהתייקמו בשנים 2016–2017 נתגלו מגוון מבנים, חרסים, כלי עבודה ובורות אשפה, שמוינו למספר שכבות יישוב בתקופה זו:
שלושה שלבים מתקופת הברזל II.
השכבה נחשפה עוד על ידי מקנזי ב-1911–1912, ובהמשך מיינה הקרן הבריטית לחקר ארץ ישראל את ממצאיה לשלושה שלבי התיישבות בתקופת הברזל II. שלבים אלו מתפרסים לאורך זמן נרחב, שתוארך בסך הכל בין המאה ה-10 לפנה"ס ועד שנת 586 לפנה"ס, וכונו על ידי הארכאולוגים IIB, IIA ו-IIC. החוקרים ציינו כי מבני העיר שופצו במעבר משכבה לשכבה אך ברור כי חומת העיר נהרסה ולא הייתה בשימוש החל משכבה IIC ובתי מגורים נבנו על חורבותיה.
העיר בשכבה IIA, התקיימה בערך בין השנים 950-1000 לפנה"ס, העיר והתל הוקפו בחומת סוגרים שלאורכה בצד הפנימי נצמדו בתי מגורים שפנו אל מרכז התל ורחוב היקפי. במרכז התל נבנו בתי מגורים נוספים, ובהם עמודים רבים בחדרים ובחללים הצמודים אליהם. בשכבה זו נחשפו מבנים ציבוריים ובהם מחסנים.
החופרים מהקרן הבריטית ייחסו את הרס שכבה IIB שאופיין בשכבת שרפה, למסעו של שישק הראשון לכיבוש יהודה, ושיערו כי עבר פרק זמן לא ידוע עד ליישוב העיר. מאז הועלו עוד השערות לגורם שהרס את בית שמש ובהן הקרב בין יואש לאמציה או כיבוש פלשתי של בית שמש בתקופת אחז.
בשכבה IIC, המאוחרת יותר, נמצאו שרידים לתעשייה מפותחת שפעלה בבית שמש ובהם מתקנים ובתי בד לייצור שמן זית ואולי גם מתקנים לייצור יין, ואלו מתוארכים בעיקר למאה ה-7 לפנה"ס. בחפירתו הראשונית של מקינזי, כאשר חשף עיר משכבה זו, העריך שהיא נחרבה על ידי סנחריב במסע העונשין שערך המלך האשורי ליהודה המורדת בשנת 701 לפנה"ס, אולם חפירות מאוחרות יותר של אוניברסיטת תל אביב העלו שלמעשה העיר שוקמה לאחר מכן, ואף חוותה העיר את תקופת הזוהר שלה.
חורבנה של בית שמש משכבה זו מיוחס למסעו של נבוכדנצר השני בשנת 586 לפנה"ס, ונראה שלאחר מכן כבר לא חידשה את זוהרה.
בממצאי שכבה זו נמצאו פריטים מעניינים שונים, ביניהם שברי צלמיות חרס בדמויות של נשים ובעלי חיים, ובעיקר סוסים. חלק מהצלמיות מזוהות עם אתרים נוספים של ממלכת יהודה, דוגמת צלמיות נשים גליליות בהן ידיהן אוחזות בשדיהן, וקשורות במחקר בהשערות סביב פולחן פריון עממי, ויש חוקרים שמקשרים את הצלמית לאלה הכנענית, אשרה. צלמית חריגה שנמצאה היא פסל אבן בדמות האל המצרי בס. אופן שבירת הצלמיות עשוי להצביע על השחתה מכוונת, ייתכן שכחלק רפורמה דתית דוגמת רפורמת יאשיהו.
במהלך החפירות החפירות הראשונות באתר חשף מקינזי קברים מטווח ארוך של תקופות, בין תקופת הברונזה ותקופת הברזל, שככל הנראה היו חלק מנקרופוליס ששכן מצפון-מזרח לתל, קברים אלו היו עשירים בממצאים בעיקר מהמאה השמינית לפנה"ס וכן מספר מערות קבורה מתקופת בית ראשון.
תקופת ברזל I.
בשכבה זו, שתוארכה לתקופת הברזל I, נמצאה עיר שאופיינה בתחילה על ידי מקנזי בשנים 1911–1912 כעיר פלשתית, בעקבות כלי חרס פלשתים המתאפיינים בקישוטים בשני צבעים (ביכרומטי). בחפירות שנערכו בסוף המאה על ידי אוניברסיטת תל אביב, תיארכו ואפיינו מחדש את האתר. במאמרם "בית-שמש בגבול פלשת", מציינים צבי לדרמן ושלמה בונימוביץ כי "בחפירות המחודשות בתל בית-שמש, הנערכות ברציפות משנת 1990, הוכיחה הגישה הכמותית כי להתרשמות החופרים הקודמים ופרשנותם אין, למעשה, תימוכין. ברצף סטרטיגרפי צפוף ועשיר נתגלה כי כמות הקרמיקה הדו-גונית הפלישתית אינה עולה על 5% מן המכלול". החוקרים מסתמכים גם על ממצא מעניין של עצמות בעלי חיים. מתוך השוואה עם יישובים פלישתיים מאותה תקופה ואזור (למשל: עקרון) עולה שבעוד שבישובים פלישתיים וכנעניים אחוז עצמות החזיר הוא כ-20% מהממצא, בתל בית שמש אחוז עצמות החזיר נמוך מ-1%. עובדה אותם מפרשים החוקרים כתומכת במסקנה כי באתר יש סימנים מועטים לתרבות פלשתית.
חפירות אוניברסיטת תל אביב חשפו מקטעים נוספים של החומה המסיבית שחשף מקינזי ועדכנו את התיארוך של מקינזי לגבי החומה שהיה בתחילה מוקדם יותר. בנוסף נחשפו גם קטעי ביצורים נוספים בנויים מגושי אבן מסיביים, מעין מבצר נוסף שנבנה במקביל ומעל לחומה, ושער נוסף בצד הצפוני של התל.
מסקנת החוקרים, לפיכך, הייתה שבית שמש הייתה בין האתרים הכנענים שהייתה להם מספיק עוצמה כדי לעמוד בפני הגעתם של הפלשתים. החוקרים הערכיו שהבידול המכוון שנוצר מהתנגדות רציפה לתרבות הפלשתית ההגמונית הביא גם לשינויים פנימיים במבנה התרבותי והחברתי הכנעני וליצירת ישות תרבותית חדשה. מיקום בין-תרבותי זה עשוי להיות הסיבה לכך שנמצא בשכבה זו מכלול ממצאים פולחניים חריגים וייחודיים, שונים במאפייניהם מממצאים אחרים שנחפרו באתרי ישראל. חלק מהממצאים הייחודיים היו אולם פולחן, מבנה עגול ששימש כבמת פולחן מוגבהת המוקפת פינות בישול ומעין שולחן שטוח עשוי אבן דולומיט.
מפה שהורכבה על סמך החפירות מתארת כפר שנבנה ללא תכנון, וגם המבנים הפשוטים, נוסף על הקרמיקה, הם בעלי מאפיינים כנעניים מובהקים. מאגר מים תת-קרקעי חצוב בסלע תוארך גם הוא לתקופת הברזל. המאגר מורכב מחלל מרכזי וחללים מלבניים צמודים אליו מכל צד. מערכת מדרגות היורדת דרך פיר מרובע מובילה ממבנה כניסה אל המאגר. קירות תמך של מערכת המדרגות בנויים מאבני ענק מסותתות שמשקלן מאות קילוגרמים. מפעל זה מצביע על יכולת הנדסית גבוהה. נמצאה באתר גם סדנת ברזל הקדומה ביותר שהתגלתה באגן המזרחי של הים התיכון. בסדנת הברזל נתגלו שרידים לפעילות תעשייתית ובהם כבשנים וצינורות ששימשו לייצור כלי קרמיקה וראשי חיצים וגושים של סגסוגת ברונזה שייתכן ומעידים על הפקת המתכת בעיר.
החופרים מראשית המאה ה-20 ייחסו את הרס העיר לפלשתים במהלך המאה ה-11 לפנה"ס. העיר בשכבה זו נחרבה בשרפה גדולה והשכבה בתל נקראה על ידי מקנזי "שכבת השרפה האדומה". על פי מקנזי ההרס כלל את ביצורי העיר שנותרה כיישוב פרזות.
ביולי 2012 חשפו בונימוביץ ולדרמן בחפירות שערכו באזור, חותם, ובו דמות אדם הניצב מול "חיה גדולה עם ראש גדול וזנב מתעקל, מאוד חתולי", ומושיט ידו לעבר ראשה. מכיוון שהחותם נמצא בשכבה המתוארכת למאה ה-11 לפנה"ס, הסמיכות הגאוגרפית והכרונולוגית למקום ולזמן - לפי המסופר במקרא, השופט שמשון אשר שיסע "כפיר אריות" בידיו החשופות - יחד עם העובדה שלא מוכר חותם דומה ממקום אחר, מעלים את האפשרות, לדעת בונימוביץ ולדרמן, לכך שבאזור התרחש האירוע המיתי שמצא את מקומו בחותם ובמקרא.
תקופת הברונזה המאוחרת.
בית שמש של תקופת הברונזה המאוחרת הייתה עיר משגשגת. החוקרים זיהו שתי תקופות משנה: IVA ו-IVB כאשר ביניהם מפרידה שכבת שרפה, ההרס מיוחס לתקופה של אי-יציבות פוליטית באזור כפי שמשתקף במכתבי אל עמרנה. בנית מידות מפואר נחשף על התל ודומה מאוד לבתים מפוארים שנחשפו בין היתר בתל גזר ותל בטש. בבניין אחר שנחשב נמצאו כבשנים שהשימוש המקורי בהם לא הוברר, אך ייתכן והיה קשור לכבשן מוארך נוסף שנחשב בקרבת מקום ושימש ככל הנראה להתכת נחושת. בורות מים רבים נחצבו בסלע וצופו בטיח אטום למים עם צוואר צר המגיע עד לקצה השכבה. בחפירות נחשפו מספר ממצאים בעלי עניין מיוחד ובהם טבלה עם כיתוב באלף-בית של אוגרית ואוסטרקון עם כתובת בכתב פרוטו-כנעני.
תקופת ברונזה בייניימית.
הממצא העיקרי מתקופה זו היא מערכת ביצורים מאסיבית שחשף מקנזי בראשית המאה ה-20, ונחפרה בהמשך באופן נרחב יותר. בתקופת קיומה של העיר הקדומה משכבה זו נבנתה חומת העיר, ובחורבותיה נמצאו כלי קרמיקה מיובאים מהתרבות המיקנית. בחומה התגלה שער הכניסה והמגדל המערבי ההרוס לחלוטין - החוקרים מין המשלחת האמריקאית של גארנט הגיעו למסקנה כי המגדל הדרום מערבי הוא תוספת מאוחרת. לא ברור האם העיר משכבה חמישית נהרסה בלחימה אך החוקרים ייחסו את סופה למערכה של צבא מצרים.
ברונזה קדומה.
שכבה זו נחפרה על ידי המשלחת האמריקאית של גראנט. מתקופה זו זוהו ממצאים בודדים בלבד שנמצאו על מפלס הקרקע המקורי של התל.
בית הקברות הצבאי הבריטי בבאר שבע