近世以降から近現代に至る遺構等も、各次調査で発掘されている。近世以降に掘られた溝は、農地の区画溝（根切溝）と考えられていて、古くはこの付近が農地として利用されていたことを示している。第8次調査（その3）で発掘された近世の土壙墓69基は、勝光院（東京都世田谷区桜一丁目26番35号に現存）の旧墓地と推定されている。江戸時代に寺域の変更があった際、勝光院は入口を東側に移動し、旧墓地も改葬したと考えられている。近代に掘られた土坑は、その大部分が第2次世界大戦に際して造られた待避壕（防空壕）である。第1次調査で181基見つかった土坑のうち、180基が待避壕であると考えられている。その形態は多岐に及び、比較的少人数用のものから大型のものまである。これらの待避壕以外にもその後の工事等によって土壌が攪乱され、失われたものが多数あったことが推定されている。待避壕は、第2次調査以降でも少数が発掘されている。なお、縄文時代中期の大規模な集落が放棄された縄文時代後期以降、現代の住宅、道路建設等による大規模な土地利用の改変がなされるようになるまで、基本的に住居跡が攪乱された形跡は無く、このことから縄文時代中期の住居跡を消失させるような大規模な土砂崩れなどの自然災害は発生しなかったものと考えられている。
平安時代（10世紀）の遺構等が見つかったのも、第1次調査であった。平安時代の遺構等についても、発掘当初は予想されていないことであった。住居跡1軒と竪穴1で、このうち住居跡については尾根筋にあたる集落跡の最高地点に単独で存在していたため、一般の住居ではなく烽火管理者の住居であった可能性がある。
古墳時代の遺構等は、第1次調査で発見されている。発掘当初、古墳時代中期の集落の発見は予想されていなかった。この発見によって、古墳時代における武蔵野台地内陸部の開発が従来考えられていた古墳時代後期（6世紀）より1世紀近く早まることになった。発見された遺構は、時期としては中期（5世紀）と後期（6世紀）に分けられる。中期の遺構は前後2段階に細分化されていて、住居跡5軒と竪穴2、土坑3が前半、住居跡5軒と竪穴4、土坑1が後半のものである。桜木遺跡調査会発行の『桜木遺跡I』では、これらの遺構について「ともに5世紀第2四半期中の短期継続型集落」と記述している。後期の遺構は、6世紀後半の大型住居1軒のみが見つかった。『桜木遺跡I』では、単独で存在するとは考えにくいとして「今回調査区より北側に同時代の集落が展開している可能性」を指摘した。なお、この遺構からは垂木と思われる炭化した木材と焼土が多量に見つかるなど、火災によって焼失した痕跡が見受けられる。
第0次調査と第1次調査、第8次調査（その1）において、旧石器時代の遺物が発掘されている。第0次調査で見つかったのは、剥片が2点のみであった。第1次調査では、旧石器時代の遺物と遺構の有無などを確認するために、試掘坑（2×2メートル）を合計20本設定して立川ローム層のX層まで調査を行った。ただし、ローム層からは遺物を見つけることができず、縄文時代中期の住居跡の覆土中からナイフ形石器1点、2次加工のある剥片が1点出土している。第8次調査（その1）では、ナイフ形石器が1点発見された。第6次調査および第11次調査では、第0次調査、第1次調査と第8次調査（その1）で旧石器時代の遺物が出土していることを受けて調査坑を掘って確認調査を実施したものの、遺物の検出には至らなかった。
前述したとおり、桜木遺跡について本格的な調査が初めて行われたのは2005年（平成17年）になってからであった。この年の2月14日、集合住宅建設に伴う事前調査（第0次調査）が世田谷区桜一丁目27番で実施された。調査は4月1日まで継続され、299.295平方メートル（A区：199.215平方メートル、B区：100.008平方メートル）が発掘された。本発掘調査はこの第0次調査以降、2015年(平成27年）の第11次調査まで、合計で14回行われた。以下に各次調査の概略、次いで調査によって判明した各年代の遺構や出土物などについて記述する。
トルク族はレートピシ（ルーシの年代記）に記される部族の1つである。古くは985年、トルク族の傭兵はキエフ大公ウラジーミルによる、ブルガール族、ハザール族に対する遠征に参加している。その後東方のポロヴェツ族に圧迫されたトルク族は、11世紀の初めに遊牧生活を営みながらドニエプル川流域へと移動し、結果ルーシ領と接することとなった。それに対し、キエフ大公フセヴォロドは1055年にルーシ領（ペレヤスラヴリ公国領）の防衛のためにトルク族を攻めた。続く1060年にはイジャスラフ、スヴャトスラフ、フセヴォロド、フセスラフらの連合軍がトルク族を攻め、ドン川周辺へと追いやっている。ただし12世紀になると、トルク族は再びドン川周辺から到来し、ルーシ領と接している。1116年、トルク族とペチェネグ族は2日間にわたってポロヴェツ族と戦い、ウラジーミル・モノマフ（当時ペレヤスラヴリ公）の元へと逃れてきた。しかし1121年に、モノマフが遊牧民ベレンデイ族をルーシから追放すると、ルーシ領に残存していたトルク族とペチェネグ族は自ら去った。一方、トルク族の一部は11世紀からローシ川沿岸（ポロシエ）の地も占拠しており、これらのトルク族はルーシの公に従属し、都市トルチェスクを中心として半定住化した。また、ドニエプル川左岸には別のトルク族の集団が定住しており、かれらはペレヤスラヴリ公国による支配を承認していた。12世紀の史料によれば、かれらは都市バルチ（現ウクライナ・バルィシィウカ(ru)）付近の地に居住していた。これらポロシエやペレヤスラヴリ公国に定住したトルク族は、ペチェネグ族、ベレンデイ族らの他のルーシに従属する遊牧民の部族と併せて、チョールヌィ・クロブキという名称で呼ばれた。トルク族を含むチョールヌィ・クロブキは、ポロヴェツ族の侵入に対抗しきれずにルーシに庇護を求め、かつ1つに集団化したものである。かれらは騎馬傭兵部隊となり、ポロヴェツ族の侵入に対する国境（ルーシ諸公国の国境）の守備軍や、キエフ大公の遠征軍に参加した。さらに別の一部のトルク族にはドナウ川を越え、ビザンツ帝国民となったものがある。モンゴルのルーシ侵攻に際し、1240年にポロシエは破壊にさらされた。残ったトルク族の居住区は、スラヴ系住人の居住区と同化した。ステップ地帯に住んでいたトルク族は、後のウクライナ人の一部に含まれたとされている。