חפירות שעשתה רשות העתיקות לקראת הרחבתו של מושב נס הרים, 5 ק"מ ממזרח לבית שמש (אתר חורבת א-דירי), חשפו כנסייה ביזנטית המרוצפת בפסיפסים ובכתובת הקדשה.
האתר היה מוקף חורשת עצי אלון ומכוסה בטרסות חקלאיות שעובדו על-ידי תושבי נס הרים. עוד קודם לחפירה, ניתן היה להבחין בכמויות יוצאות דופן של חרסים מהתקופה הביזנטית ובאלפי אבני פסיפס הפזורים על פני השטח.
החפירה חשפה ככל הנראה את "לב ליבו" של האתר, המשתרע על פני שטח של כ-15 דונם במורד שלוחה היורדת אל עבר נחל דולב.
בעונה הראשונה של החפירה (נובמבר 2008) נחשף הנרתקס, חדר כניסה רוחבי בקדמת אולם התווך של הכנסייה, ובו שטיח פסיפסים צבעוניים בדגמים גיאומטריים של מעוינים משתלבים וביניהם דגמי ניצנים. פסיפס זה הושחת ונהרס כמעט לגמרי, על-ידי אלמונים, עם סיום עונת החפירה. במהלך העונה נחשפה, באופן חלקי, גת מורכבת ובה (לפחות) שני משטחי דריכה עליונים ומתחתם תאים קמורים ומוארכים, מטויחים היטב, שנועדו,כנראה, לאפשר תסיסה ראשונית של התירוש במקום.
חלק ממשטח העבודה המרכזי שרוצף באבני פסיפס גסות וגדולות נחשף למרגלות תאים אלו. גת מורכבת מסוג זה מעידה על תעשיה לייצור יין באתר, ממצא המשתלב עם נוכחותה של הכנסייה ועם הידוע לארכיאולוגים על מנזרים ביזנטיים מאזור זה באותה תקופה (מאות 7-6 לספירה).
בעונה הנוכחית נחשפו חלקים נוספים של הכנסייה. אזור האפסיס נחשף כמעט במלואו, וכן חלקים נוספים מהסיטרה הדרומית.
עוד נחשפו שני חדרים צמודים לכנסייה מדרום ומצפון לה. בחדר הדרומי נחשפה רצפת פסיפס מעוטרת בדגמים של עיגולים קונצנטריים בגדלים שונים, משולבים זה בזה. בפסיפס משולבת כתובת הקדשה הכתובה ביוונית עתיקה. הכתובת פוענחה על-ידי ד"ר לאה דה-סיגני מהאוניברסיטה העברית, ונכתב בה: "אדון האל של תאודורוס הקדוש, שמור על עבדיך אנטוניוס ותאודוסיה המזהירים (illustres, תואר אצולה גבוה בתקופה הביזנטית) [- - - ] את תאופילקטוס ואת יוהנס הכומר (או: הכמרים). [זכור אדוני] את מריה ואת יוהנס התור[מים (או: אשר תרמו) . - -] בשנת האינדיקטיו הששית. אדוני רחם על סטפנוס".
באזורים אחרים של הכנסייה ניכרים שלבי שימוש לאחר נטישתה במהלך שלהי התקופה הביזנטית. במקומות שונים הוסרה רצפת הפסיפס לגמרי, ונעשה שימוש משני בחלל הכנסייה. מאותו שלב נמצאו מתקנים תעשייתיים המעידים על השינוי הפונקציונאלי שחל במבנה בשלהי התקופה הביזנטית-ראשית התקופה המוסלמית הקדומה (מאה 7 לספירה).
לדברי הארכיאולוג דניאל עין מור, מנהל החפירה מטעם רשות העתיקות, "כנסיות ביזנטיות נוספות ואתרים שפורשו כמנזרים ביזנטיים מוכרים לנו מהמרחבים הסמוכים. החפירה בנס הרים מתווספת למאגר המידע, ההולך וגדל, הנוגע לאופיה של ההתיישבות הנזירית-ביזנטית בתחום הכפרי שבין הערים המרכזיות באזור זה במהלך התקופה הביזנטית וביניהם: בית גוברין, אמאוס וירושלים".