מסילת הרכבת יפו–ירושלים

ניסיונות שנכשלו

במשך מאות שנים, עד לאמצע המאה ה־19 הייתה התנועה מאזור החוף והשפלה לירושלים אפשרית אך ורק באמצעות רכיבה על בעלי חיים. רק במחצית השנייה של המאה ה־19 נסללה דרך יפו - ירושלים והוכשרה למעבר עגלות. באימפריה הטורקית החלו להיסלל מסילות ברזל החל מהמחצית השנייה של המאה ה־19, אך מסילות אלו פעלו בשטחה של טורקיה כיום, ובכל המזרח התיכון לא פעל אף לא קו רכבת אחד. 
במהלך המאה ה-19 ניסו כמה יזמים להצעיד את המזרח התיכון לעבר הקדמה הטכנולוגית של אותם הימים באירופה ובאמריקה בתחום הסעת המונים - הרכבת. אחד מהם היה קונרד שיק, מיסיונר גרמני שהשתקע בירושלים ועסק בבניין העיר. הוא הרהר ברעיון הנחת מסילה משפלת החוף לירושלים וערך בדיקות היתכנות, אך תוכניתו לא יצאה מן הכוח אל הפועל.
גם משה מונטיפיורי התעניין בהנחת מסילה לירושלים בשנת 1839 במהלך מסעו השני לארץ ישראל. כעבור למעלה מעשור, בשנת 1856, מונטיפיורי הציע להנרי פלמרסטון, ראש הממשלה הבריטי, להקים חברה שתעקור את מסילת הברזל שהקימו האנגלים בחצי האי קרים (במהלך מלחמת קרים) ולהעבירה לשטח האימפריה העות'מאנית. נחתם גם הסכם עם הממשלה העות'מאנית ברוח רעיון זה. בשנת 1857 ערך מונטיפיורי את מסעו החמישי לארץ ישראל. אז הצטרף אליו מהנדס אנגלי מומחה בסלילת פסי רכבת, שסקר את השטח שבין יפו וירושלים. ככל הנראה הוא זה שהציע את התוואי בנחל רפאים שבו נסללה הרכבת שנים לאחר מכן - התוואי תוכנן כך שיידרשו מעט חציבות בהרי ירושלים ושיהיו בקרבתו מקורות מים שיוכלו לצנן את קטרי הקיטור. עם זאת המהנדס גם הזהיר את מונטיפיורי שהנחת המסילה תצריך השקעה כספית נכבדת בשל הטופוגרפיה ההררית של האזור. כשנודע לקונסולים של צרפת ואוסטרו-הונגריה על תוכניתו של מונטיפיורי, הם בעצמם החלו להתעניין ברעיון, כיוון שחשבו שבריטניה עומדת מאחוריו. העות'מאנים הבחינו בהתעניינות המעצמות במסילת הרכבת לירושלים, וצפו שהיא תשמש בעיקר צליינים נוצרים ולא את תושבי האימפריה. בשל כך, ההסכם שנחתם עם מונטיפיורי נגנז וכך גם תוכניתו.
לא רק שיק ומונטיפיורי נכשלו במאמציהם - גם המהנדס הצרפתי פרדיננד דה לספס, שפיקח בהצלחה על מפעלי הכרייה של תעלת סואץ ותעלת פנמה, נכשל בניסיונו להביא את הרכבת למזרח התיכון.

הנחת המסילה

היזם הירושלמי יוסף נבון, איש ציבור ידוע ביישוב היהודי בארץ ישראל, החל להתעניין בסלילת מערכת רכבות בארץ בשנת 1885. הוא נפגש עם המהנדס ג'ורג' פרנג'יה, שהבטיח לו כי קו רכבת בין ירושלים לשפלת החוף יניב רווח גדול ויצריך השקעה קטנה שתחזיר את עצמה במהירות. נבון חתר להשגת זיכיון מהממשלה העות'מאנית להנחת מסילות רכבת בארץ ישראל, ולשם כך עבר לקונסטנטינופול לשלוש שנים. בסופו של תהליך השתדלות ארוך אצל פקידי הממשלה, הצליח נבון ב-28 באוקטובר 1888 להשיג את הזיכיון. הממשלה העות'מאנית אישרה ליוסף נבון להניח מסילת רכבת מיפו לירושלים וקצבה את הזיכיון להפעילה ל-71 שנים. בזיכיון נכללה גם אופציה למתוח שלוחות מהמסילה לעזה ולשכם. במהלך 1889 ניסה לגייס את ההון הדרוש להנחת פסי הרכבת. הוא הצליח למשוך משקיעים יהודיים מאנגליה ומצרפת, אך ההלוואות שלקח הכבידו על מצבו הכלכלי והוא נאלץ למכור את הזיכיון שהשיג לחברת בנייה צרפתית.
ב-29 בדצמבר 1889 נוסדה חברת-הבת שיועדה להקמת הקו בשם "חברת הרכבת העות'מאנית מיפו לירושלים וסעיפים". נבון הוכנס לחבר המנהלים של חברת הרכבת, שכלל כמה משקיעים צרפתיים. החברה הצליחה לגייס הון של כ-4 מיליון פרנק במניות וכ-10 מיליון פרנק באגרות חוב. רוב הכספים שזרמו אל החברה הגיעו מכמרים שהשקיעו בה את ממונם הפרטי. מלאכת התכנון המפורט של המסילה והבנייה עצמה הוטלו על חברה צרפתית אחרת שנקראה "החברה הפריזאית לעבודות ציבוריות ולבנייה". עבודות הנחת המסילה החלו ב-30 במרץ 1890 בטקס חגיגי שנערך ליד מקווה ישראל. קשיים בהשלמת המסילה בהרי ירושלים דרשו השקעות נוספות (נבון גייס יזמים נוספים מבלגיה, משווייץ ומגרמניה שישקיעו בחברה, ובייחוד השקיעו בחברה חוגים קתוליים צרפתיים שראו במסילת הברזל אמצעי עזר לצליינות הנוצרית לירושלים). כוח האדם במפעל הנחת המסילה הגיע רובו ככולו ממצרים (חלקם מצאו בו את מותם בשל מגפת קדחת). חומרי הגלם למסילה, כמו גם הקטרים והקרונות, נקנו מחברה אמריקאית שפשטה רגל, והובאו באמצעות שלוחה קצרה שנסללה מנמל יפו לתחנת הרכבת יפו. העבודות התנהלו ברציפות במשך כשנתיים וחצי עד לסיומן המלא בקיץ 1892, כאשר כבר באמצע 1891 החלה לפעול מסילת הברזל יפו - רמלה.

תוואי המסילה

המסילה נמתחה מתחנת הרכבת יפו לכיוון צפון-מזרח, לאורך רחוב אילת ודרך יפו בתל אביב של ימינו. היא עברה ברחוב הרכבת ופנתה לכיוון דרום תוך שהיא מתקדמת במקביל לנחל איילון (ואדי מוסררה). משם נמתחה המסילה לכיוון דרום-מזרח דרך עמק לוד אל תחנות הרכבת לוד ורמלה. משם פנתה המסילה מזרחה לאורך נחל שורק דרך תחנות תפעוליות ליד הכפרים הערביים סג'ד, דיר-לאבן, ובתיר. הרכבת המשיכה לטפס בין הרי ירושלים ב"שביל החמורים", דרך עתיקה שהובילה אל העיר, לאורך יובל של נחל שורק הקרוי נחל רפאים. בעמק רפאים הצפינה המסילה עד תחנת הרכבת ירושלים (שנבנתה בסמוך לחאן הירושלמי). המסילה, רוחבה 1000 מילימטר, נמתחה לאורך 87 קילומטרים וחלפה מעל 176 גשרים, שבעה מביניהם גשרים ממתכת. הנחת המסילה הסתיימה באוגוסט 1892. יחידה לכל אורכה, אפשרה המסילה תנועה של רכבת אחת בלבד, מירושלים ליפו או מיפו לירושלים. השימוש ברוחב הצר יחסית איפשר חיסכון בהוצאות הבניה, בעקבות היכולת לסלול את המסילה עם עקומות חדות יותר. 
תוואי נחל שורק הועדף על פני תוואי נחל האלה ומעלה בית חורון בשל קיומם של מקורות מים לאורכו (חיוניים להפעלת קטרי קיטור), והעדר הצורך בחציבה משמעותית לאורכו. בנוסף נחל שורק הוא מפותל ביותר, דבר ההופך את תוואי המסילה לתוואי נח בעל עליה מתונה, אך ארוך יותר.
מסילת הרכבת שחיברה בין יפו לירושלים הייתה המסילה הראשונה במזרח התיכון מחוץ למצרים וטורקיה, היוותה הישג טכנולוגי ותחבורתי עבור ארץ ישראל העות'מאנית שנחשבה לאזור נכשל. משך הנסיעה מיפו לירושלים קוצר משמעותית - בכרכרה ארך המסע יום וחצי וחייב חניית לילה, בעוד ברכבת הוא ארך בין ארבע לשש שעות. היה זה אף הישג אישי של יוסף נבון כיזם עסקי, על אף שהיה כרוך בקשיים כלכליים כבדים. על הישגו זה הוענקו לו התואר "ביי" מהסולטאן העות'מאני עבדול חמיד השני, אות הלגיון הצרפתי ואותות כבוד מקונסוליות אנגליה ופורטוגל.

חנוכת המסילה

ב-ה' בתשרי תרנ"ג (26 בספטמבר 1892) יצאה הרכבת הראשונה מיפו לירושלים כשהיא עטורה בדגלי האימפריה העות'מאנית. משך הנסיעה בקו החדש היה כארבע שעות. בטקס חנוכת מסילת הברזל נכחו שליח מיוחד מטעם סולטאן האימפריה העות'מאנית, מושל מחוז ירושלים מטעם האימפריה, הקונסולים בירושלים ועיתונאים רבים.

התייחסותו של אליעזר בן יהודה

אליעזר בן יהודה ראה בבניית הרכבת סמל לניצחון הנאורות ובפרט של תנועת ההשכלה היהודית על הקהילות המסורתיות ששלטו אז בירושלים ושנאבקו במאמציו לתחיית הלשון העברית והתחדשות הלאום העברי ונגד חידושים בכלל. כמה שבועות לפני טקס הפתיחה פרסם בעיתונו "האור" מאמר על אודות הגעתה לירושלים של "מכונת הקיטור על מסילת הברזל". בן יהודה פרסם גם שיר-הלל שכתב לרכבת (עליו חתם בשם העט "המאור הקטן"):
תנו כבוד לערב המאה העשרים! הנה חוד הערב המפליא הזה, [...] הנה הראה פעלו: לא רק על ארצות החול הצליח כי גם עד שערי העיר הקדושה הגיע.
בגאוה וגאון עבר הקטור אפיקים ונהרות, הרים וגבעות [...] ובקול שופר חזק בא עד שערי עיר הקדש, עיר אשר יושביה נרתעים אחורנית מפני דֹפק החיים, עיר אוהבי תרדמות, מוקירי החֹשך, קרובי הַמָּוֶת, הנה הוא בא בה, ותרועת על שפתיו בקול השופר! [...]
שמעו המונים: נהמת הקיטור היא נהמת ניצחון ההשכלה על הבערות, העבודה על העצלות, החכמה על ההבל, הקדמה על האחור, השכל על הסכלות, ניצחון הרוח הצח והמבריא על רוח הקטב והמרירי, ניצחון המשכילים על המהבילים.
שמחו מאורי האור, משכילי ירושלם!
— האור, ל"ט, י' באלול תרנ"ב - 2 בספטמבר 1892
יחיאל מיכל פינס הציע לאליעזר בן יהודה שם עברי ל"סוס הפלדה". כמשקל המילה המקראית "גמלת" (שפירושה הוא שיירת גמלים) הציע לו את המילה "עגלת" (כלומר, שיירת עגלות). בן יהודה קיבל את המשקל שהציע פינס, אך העדיף בסיס אחר. כך טבע את המילה החדשה "רכבת" (שיירת רכב).

השימוש במסילה - עד 1948

עם פתיחת קו הרכבת יפו-ירושלים הנסיעה בו ארכה ארבע שעות, שעתיים מעל התכנון המוקדם. מדי יום יצאה רכבת נוסעים אחת בכל כיוון - בבוקר מירושלים ואחרי-הצהריים מיפו. כשנתיים לאחר מכן, משך הנסיעה התארך לשש שעות. בשנת 1913 המסע ברכבת שוב ארך ארבע שעות, והדבר איפשר את הפעלתן של שתי רכבות מדי יום בכל כיוון. הנסיעה האטית הולידה בדיחה שברכבת נתלו שלטים שהזהירו את הנוסעים שלא לרדת לקטוף פרחים בזמן הנסיעה. אנריקו לואיג'י פסטה, חוקר טבע שביקר בישראל, יצא ב-14 במרץ 1893 לכיוון ירושלים ותיאר את הנסיעה כקשה ומטלטלת עד כי התחרט שלא יצא לירושלים רכוב על סוסים. 
בשנות ההפעלה הראשונות התגלו קשיים תפעוליים שונים לצד אי־כדאיות כלכלית, אך במשך הזמן עלתה ריווחיות הרכבת. לצד רכבות הנוסעים (שתרמו כ־60% מההכנסות) פעלו בקו גם רכבות משא, שהובילו סחורות לירושלים. תפעול רכבות משא בקו נתקל בקשיים, בשל העובדה שרכבות המשא מירושלים ליפו נותרו ריקות. תפעול הרכבת היה מותנה באספקת מים בנקודות שונות בתוואי המסילה לצורך יצירת הקיטור הדרוש להנעת הקטר, דבר שהיווה קושי תפעולי בתקופות יבשות. היה צורך גם בריכוז מצבורי עץ יבש לצורך חומר הבערה ליצירת הקיטור. למרות מהירות הנסיעה האיטית של הרכבת (כ־25 קמ"ש), הנסיעה בה בין יפו לירושלים הייתה נוחה ומהירה בהרבה מאשר הנסיעה בעגלות, ועל כן הובילה הפעלתה עד מהרה למשבר קשה בקרב בעלי העגלות. בעוד בעלי העגלות ניסו להוזיל את המחירים על מנת למשוך את האוכלוסייה הענייה, פתחה הרכבת מחלקה שלישית כתחרות על מגזר זה.
עם פרוץ מלחמת העולם הראשונה נמצאו האימפריה העות'מאנית וצרפת משני צדי המתרס. מסילת הברזל הופקעה מידי החברה הצרפתית שהפעילה אותה והקו הושבת. המסילה שבין יפו ללוד פורקה, על מנת לסייע במאמץ סלילת המסילה המזרחית, שנבנתה מטולכרם בצפון ארץ ישראל לכיוון באר שבע וחצי האי סיני, מסילה שנועדה לסייע למאמץ המלחמתי הטורקי־גרמני לכיוון תעלת סואץ. המסילה הגיעה רק עד לקוסיימה שבחצי האי סיני משום המהפך במלחמה - מעבר הבריטים למתקפה לכיבוש חצי האי סיני וארץ ישראל. על רקע זה נבנתה בשנת 1915 ואדי צראר (כיום, במפגש הנחל עם כביש 3), היא תחנת 'הצומת', נקודת המפגש של המסילה המזרחית עם מסילת יפו - ירושלים. בשל כך בוטלה תחנת סג'ד הסמוכה לה. חלק המסילה שלא פורק (מלוד לירושלים) הורחב במהלך תקופה זו מרוחב של 100 ס"מ לרוחב של 105 ס"מ, שהיה הרוחב הסטנדרטי במסילות שנסללו עד אז במזרח התיכון.
ב־1918, לאחר כיבוש ירושלים על ידי הבריטים, נבנתה מסילה צרה סמוך לקצה הקו לכיוון אל־בירה, שנועדה לסיוע למאמץ הבריטי מצפון לירושלים. בשל הצלחת הבקעת קו ההגנה הטורקי וההתקדמות המהירה של הכוחות הבריטים התבטל הצורך במסילה, והיא פורקה בסוף 1918. במהלך המלחמה, לאחר כיבושה של יפו בה היה נמל יפו, נסללה בזריזות על ידי הכוחות הבריטיים מסילה צרה ברוחב 60 ס"מ מנמל יפו ועד תחנת לוד, על תוואי המסילה הצרפתית שפורקה על ידי הטורקים, על מנת לסייע לוגיסטית לכוחות הלוחמים. המסילה שימשה להובלת כ־700 טון ציוד ליום בתקופת המלחמה. בצומת סרונה, נקודה שבה נבנתה לאחר מכן תחנת הרכבת תל אביב דרום (במיקומה הישן ליד בית הדר), התפצלה מסילה צבאית צרה שהגיעה לאזור גלילות, ונועדה לסייע למאמץ הצבאי הבריטי. עם התקדמות הכוחות צפונה פחתה חשיבותה של מסילה זו, והיא פורקה.
בהמשך מלחמת העולם הראשונה ולאחר סיומה, נסללה מחדש המסילה לכל אורכה לפי הרוחב "התקני" (שהיה רחב יותר - 1435 מילימטר). בסתיו 1920 הושלמה הסבת קטע יפו-לוד. תחילה נוסף למסילה פס שלישי, על מנת לאפשר שימוש בציוד בריטי וציוד שלל טורקי גם יחד, שהותאמו לרוחבי מסילה שונים, ובשלב מאוחר יותר פורק הפס שאיפשר תנועת ציוד מותאם לרוחב צר.
עם החלת המנדט הבריטי, הקו הופעל ותוחזק על ידי הרכבת המנדטורית (החברה הבריטית שניהלה את פעילות הרכבות בשטחי המנדט), לאחר תשלום פיצוי לבעלי המניות של החברה הצרפתית שממנה הופקעה המסילה. הקו שהחל להיסלל בימי העות'מאנים נמתח בימי הבריטים עד קהיר שבדרום ועד ביירות שבצפון. כך קושרה מסילת הרכבת יפו-ירושלים למסילת קהיר-ביירות ולמסילת רכבת העמק, שכולן הופעלו על ידי הרכבת המנדטורית.
בין השנים 1946–1947 ספגה המסילה פגיעות רבות כתוצאה מפעילות חבלנית, הן מצד כנופיות ערביות שפעלו במרחב פרוזדור ירושלים והן מצד חברי המחתרות שהתאגדו לתנועת המרי העברי.

1948–1998

בשנת 1948, בעיצומה של מלחמת העצמאות פסקה תנועת הרכבות לירושלים בשעה שהעיר הייתה נתונה במצור. לאחר המלחמה, קטעים מן המסילה נשארו בידי הלגיון הירדני. בעקבות הסכמי רודוס שהסדירו את הפסקת האש שלאחר המלחמה, הוחזרו קטעי המסילה לידי ישראל. קו יפו-ירושלים הוחזר לשימוש ב-7 באוגוסט 1949, אז עלתה לירושלים בפעם הראשונה רכבת ישראלית, שהכילה מטען סמלי של קמח, מלט וספרי תורה. ב-2 במרץ 1950 חנכה רכבת ישראל שירות נוסעים סדיר בין חיפה לירושלים דרך המסילה המזרחית, כאשר קשר הופעל בין תחנת תל אביב דרום ותחנת לוד.
בשנות ה-50, החלה רכבת ישראל להפעיל בקו קטרי דיזל שהחליפו את קטרי הקיטור. בשנת 1959 עברה המסילה העולה לירושלים שיפוץ מקיף, אך המסילה לא הוכפלה ושירות הרכבות בה היה מצומצם (עד שלוש או ארבע רכבות ביום לכל כיוון). הקצה המערבי של המסילה השתנה עם השנים: תחנת הרכבת יפו נזנחה ב-1948 ותחנת הקצה הייתה מ-1949 תחנת הרכבת תל אביב דרום במיקומה הישן ליד רחוב יהודה הלוי. 
בדצמבר 1969, החליט עזר ויצמן, שמונה במסגרת ממשלת אחדות לאומית לשר התחבורה, על סגירת הקו עקב חוסר כדאיות כלכלית, מפני שמספר הנוסעים בקו לא התקרב לעלות הפעלתו. אך לאחר 8 חודשים פרשה פרשה גח"ל מן הממשלה. שמעון פרס, שהחליף אותו כשר התחבורה, החליט להמשיך להפעיל את הקו ולהתחיל בתכנון קו רכבת מהיר לירושלים.    
ב-1970 הועתקה התחנה אל מחוץ לעיר, לתחנת הרכבת תל אביב דרום שנחנכה ב-26 בנובמבר 1970. מבנה התחנה  הישן נהרס, כמו גם המסילה לאורך רחוב הרכבת (לאחר סלילת כביש 1, תחנת תל אביב דרום ושארית המסילה חוברו במנהרה קצרה למסילת איילון).
בשנת 1971, צנח מספר הנוסעים בקו ב-40% תוך שנה, בעקבות סגירת תחנת הרכבת בית הדר במרכז תל אביב והעברת תחנת הקצה לתחנת הרכבת תל אביב דרום, כמו כן נשכרו חברות הנדסה בינלאומיות לתכנן קו רכבת חדש ממרכז תל אביב למרכז ירושלים. "חברת הרכבות הלאומית של בריטניה" הציעה לישראל לרכוש רכבת דיזל מהירה, מדגם InterCity 125, שהיה אז בפיתוח (והיה דגם רכבת הדיזל המהיר ביותר שהוכנס לשימוש מעולם). התוכנית לא יצא לפועל מאחר שניתנה עדיפות תקציבית לפיתוח רכבת תחתית בתל אביב באותה עת.
בשנת 1976, העלה שר התחבורה, גד יעקבי, רעיון למסילה וכביש מהיר חדש (תוכנית כביש 45) שיחברו את ירושלים דרך מודיעין ומשם דרך גבעון ועד לצפון ירושלים. אך התוכנית לא הגיעה לכדי מימוש.
בשנות ה-80, השלמת סלילתו של כביש 1, גרם להפחתת הכדאיות של השימוש במסילת הברזל, שאורכה ומשך הנסיעה בה היו ארוכים יותר לעומת נסיעה באוטובוס. במשך השנים הידרדר מצב המסילה וקצב הנסיעה בה הואט מאוד (במקומות מסוימים לאורך המסילה הוגבלה המהירות ל-25 קמ"ש). כמות הנוסעים בקו הלכה ופחתה, עד שבשנות ה-90 הופחת השימוש במסילה לרכבת אחת ביום לכל כיוון. 
במרץ-אפריל 1998 רכבת ישראל ערכה ניסוי שנועד לבדוק את התאמת רכבות רוכנות ("טילטינג") לתשתית המסילתית בישראל ואת הקיצור בזמן הנסיעה שהן יכולים להביא. נסיעות מבחן בוצעו על ידי רכבת רוכנת, מדגם 611 של חברת ADtranz (היום בומברדיה) שהושכרה מחברת הרכבת הלאומית של גרמניה למשך חודש.
מצב המסילה הורע מאוד וכמעט מדי שבוע אירע בה שימוט שסיכן מאוד את ציבור הנוסעים ופגע ברכבות. ב-14 ביולי 1998, החליט עמוס עוזני, מנכ"ל רכבת ישראל, על סגירת הקו לירושלים והפסקת השימוש במסילת שורק (קטע המסילה שבין נען לירושלים). כעבור חודש, ב-14 באוגוסט 1998, עזבה הרכבת האחרונה את תחנת הרכבת ירושלים. בגלל הפחתת השימוש במסילה לאורך השנים, סגירת הקו לא השפיעה באופן משמעותי על התחבורה לירושלים או על מערכת המסילות בישראל.

כשלים בביצוע הפרויקט

במאי 2005, פרסם מבקר המדינה דו"ח שבחן את הפרויקט ומצא כי חידוש קו הרכבת לירושלים התגלה כפרויקט רצוף טעויות תכנוניות וכשלים ביצועיים. לאחר חידוש הקו התברר שהכדאיות הכלכלית שלו אינה גבוהה ושהשימוש בו מועט. כל זאת, על רקע העובדה שהפרויקט תוכנן מלכתחילה כפתרון תחבורתי לטווח זמן קצר כשבמקביל הולך נסלל קו הרכבת המהיר לירושלים.

במהלך עבודות חידוש הקו

משום שתוואי המסילה עובר בין שמורות הטבע הסמוכות לנחל שורק, במהלך העבודות נפגעו הרבה ערכי נוף (עצי חורש טבעי נעקרו, אפיקי נחל נפגעו ופסולת עפר נערמה במקומות שאסור להשליכה). נפגעו גם כמה מבנים היסטוריים לשימור (תחנות הרכבת בית שמש ובתיר וגשרים שהוקמו בתקופת המנדט) בשל התנהגות הרסנית של קבלנים באתרי הבנייה. המועצה לשימור מבנים ואתרי התיישבות והחברה להגנת הטבע האשימו את רכבת ישראל בהתנהלות רשלנית. בהמשך העבודות (במקטע השני) נקבע במכרזי הרכבת תנאי-סף של ידע ברמה בינלאומית בנושא שימור היסטורי ואקולוגי (בשל כך, זכתה במכרזים חברת TSO הצרפתית).
התיאום עם עיריית ירושלים היה לוקה בחסר. העירייה התנגדה לפתיחתה מחדש של תחנת הרכבת ירושלים על רקע כוונה להפוך את התחנה הישנה למתחם נדל"ן. בכך הפכה תחנת הרכבת ירושלים מלחה לתחנת הקצה של הקו, שגם בנייתה הובילה לחיכוכים בין מוסדות התכנון השונים. בניגוד לתחנה הישנה שממוקמת כיום במרכז ירושלים, תחנת מלחה ממוקמת בשולי ירושלים, דבר שהוביל למיעוט נוסעים בתחנה. התכנון הלקוי הביא גם לכך שאין מספיק תחבורה ציבורית משלימה (אוטובוסים, מוניות, רכבת קלה) מהתחנה ואליה. כך אירע גם בתחנת הרכבת גן החיות התנ"כי.
אי-ודאות תקציבית בגלל התחלפות שר האוצר הביאה לעיכובים בבניית התחנות כמו גם בחידוש המסילה. בשל אי-הוודאות בוטלה הקמתו של מוסך רכבת בתחנת הרכבת ירושלים מלחה - לימים התברר כי ביטול הקמת המוסך הביא לכך שכל הרכבות בקו לירושלים נאלצות לחזור מדי ערב למוסך הרכבת בלוד, ולכן מצטמצמות שעות הפעילות של הקו.
בבדיקת הכדאיות הכלכלית של חלופת השדרוג הובאה בחשבון הפעלת שתי רכבות בשעה, שהתבססה על ההנחה שירכשו ברכבות רוכנות חדישות המסוגלות לנוע במהירות גבוהה יותר בעיקולים. אך במהלך הפרויקט החליטה הרכבת לבטל את רכישת הרכבות הרוכנות. כתוצאה מכך התברר, כי בשל זמן הנסיעה הארוך תוכל הרכבת להפעיל רכבת אחת בשעה בלבד.

לאחר פתיחת הקו המחודש

המקטע הראשון של המסילה המחודשת נפתח ב-13 בספטמבר 2003 עת נפתחה תחנת הרכבת בית שמש המחודשת. התושבים שהחלו להשתמש בתחנה התלוננו על מחיר הנסיעה הגבוה שנגבה מהם ועל אי עמידה בזמנים של הרכבות. המקטע השני נפתח ב-9 באפריל 2005 עם פתיחת תחנת הרכבת ירושלים מלחה. חידוש הקו זכה לכיסוי עיתונאי נרחב, וראש הממשלה אריאל שרון ושר האוצר בנימין נתניהו אף בחנו בעצמם את הנסיעה בקו.
מיד עם פתיחת הקו המחודש התברר שמשך הנסיעה לא התקצר כלל ועדיין אורך כשעה וארבעים דקות (כחצי שעה יותר מהצפוי, כמעט כפליים מהנסיעה בכביש ופי שלושה מהצפי של הקו החדש). על חגיגות הפתיחה של הקו העיבו גם חריגות התקציב בפרויקט, שהסתכם בכ-540 מיליון ש"ח במקום כ-330 מיליון ש"ח, וגם העובדה שכל ההשקעה יועדה לפרויקט שממילא עתיד להיות מוחלף. התברר גם שהקרונות והקטרים הנוסעים בקו ניזוקים מהעיקולים של תוואי המסילה. עשרות שלדות של רכבות נשחקו ותיקונן נאמד בעשרות מיליוני שקלים. שוב הוגבלה המהירות במקטעים מסוימים במסילה ל-25 קמ"ש ונאסר השימוש במערכי בומברדיה דאבל דק קוץ', קרונות מו-דו החד קומתיים של אלסטום, סימנס ויאג'ו לייט או מערך נגרר אחר בעקבות הנזק שגרמו העיקולים החדים במסילה לציוד. בקו פועלות כיום אך ורק רכבות IC3 תוצרת ABB Scandia בעקבות יתרונם במסילות משופעות בהשוואה לקטרים והמרחק הקטן בין חוגוני המערך בהשוואה לקרונות נגררים, דבר המפחית משמעותית את שחיקת הקרונות בעיקולים החדים. בשל כך רבו המקרים של אי עמידה בלוחות הזמנים של הרכבות מירושלים לבית שמש. הכדאיות של הנסיעה בקו הייתה נמוכה מהצפוי, ורק בחגים נעשה בו שימוש המוני.
כשנה לאחר חידוש השירות, התגלה כי רוב המשתמשים בקו הם תושבי בית שמש הנוסעים לירושלים ולתל אביב. בשל כך, ובניסיון להתגבר על אי העמידה בלוחות הזמנים של הרכבות, יצא לפועל בסוף 2006 לוח זמנים חדש, ובו פוצל הקו לירושלים לשני קווים - האחד ירושלים - בית שמש, והשני מבית שמש מערבה (לכיוון תל אביב דרך רמלה ולוד). בשל הפיצול ירדה עוד יותר הכדאיות של נסיעה ברכבת בין ירושלים ותל אביב, שהצריכה החלפה בתחנת הרכבת בית שמש. לאורך שנת 2006 ההחלפה בתחנת בית שמש ארכה כ-50 דקות בכיוון דרום בשעות הבוקר ובכיוון צפון בשעות הערב, כך שזמן הנסיעה התארך משמעותית עבור הנוסעים בכיוונים ובשעות הללו. כך הפכה הנסיעה ברכבת ממישור החוף לירושלים למסורבלת וארוכה עוד יותר משהייתה לפני שדרוג הקו, למרות ההשקעה הכספית העצומה. אף על פי שבאמצע שנת 2007, בעקבות שינוי שנערך בקו (מפגשי הרכבות עברו להתבצע בתחנת הרכבת התפעולית בר גיורא), פחת זמן ההמתנה בכל הכיוונים ובכל השעות ל-4 דקות בלבד, עדיין קו הרכבת לירושלים לא הפך לפופולרי בקרב הנוסעים.
ב-15 במרץ 2008 חודש שירות הרכבות הישירות בין ירושלים לתל אביב, אם כי באופן שיתאם את כמות הנוסעים הנמוכה-יחסית (שעות פעילות מצומצמות, תדירות רכבות נמוכה).
ב-24 בספטמבר 2017 פוצל שוב הקו, האחד קו הרצליה - תל אביב - בית שמש, והשני קו ירושלים - בית שמש. בימי שישי ומוצ"ש לא מפוצל הקו, והקו תל אביב-ירושלים מופעל כרגיל.
רכבת ישראל מקיימת אף נסיעות מיוחדות בקו בעת שנערכים אירועי ספורט גדולים באצטדיון טדי או בארנה כגון גמר גביע המדינה או המכביה ועוד.

תוכניות עתידיות לקו

כדי לשפר את ניצול המסילה עלו במשך השנים מספר הצעות לגיוון השימושים שלא התממשו כגון בניית מסוף מכולות בתחנת מלחה כדי לנצל את הקו לתובלת סחורות במקום במשאיות. הצעה אחרת הייתה לשנע את האשפה מירושלים לאתרי ההטמנה בנגב באמצעות הרכבת. עוד הצעה היה למתג אותו כקו תיירותי בשל הנסיעה האיטית והמפותלת בהרי ירושלים. 
בנובמבר 2016 פורסם כי שר התחבורה ישראל כץ יקדם מסלול חלופי למסילה שייצא ממלחה ויחלוף דרך היישוב צור הדסה אל בית שמש במסלול נסיעה קצר ומהיר יותר מהתוואי הקודם.
ב-2018 פורסם כי קיימת תוכנית עתידית של רכבת ישראל בפיתוח תשתיות המסילות בירושלים המציע לחבר בין מסלול קו הרכבת המהיר לירושלים לתוואי המסילה הישנה. על פי התוכנית, יסלל קטע תת-קרקעי בין ממילא אל עבר תחנת החאן שתחילה תתפקד כתחנה תפעולית המאפשרת לרכבת להפוך את כיוון הנסיעה ובהמשך גם כתחנה נוספת לנוסעים. ומשם קטע נוסף שיתחבר אל תחנת מלחה ואף יוכל לשרת תוכניות עתידיות עבורה כגון קו פרברי שיתחבר אל צור הדסה ובית שמש].