בחפירות ארכיאולוגיות ברמת רחל נתגלה ארמון מפואר בנוי אבני גזית וחומת סוגרים שהקיפה את המתחם. לא ברור מדוע נבנה ארמון נוסף קרוב כל כך לארמון בירושלים ומה הייתה תכליתו. אחאב מלך ישראל אומנם בונה ארמון נוסף לזה שכבר היה לו קודם בעיר הבירה שומרון, אבל הארמון החדש נבנה בעמק יזרעאל, במרחק גדול מהארמון הקודם. האחד שימש לצרכי המלכות והשני למטרות מנוחה ותענוגות (מלכים ב ח, כט; מלכים ב ט, ל). לא כך הוא המקרה של הארמון ב'רמת רחל'. הארמון מתוארך למאה ה-8 לפנה"ס, זמנו של עוזיהו. הוא כלל בתחילה מצודה קטנה שחלשה על הדרך לירושלים ובשלב מאוחר יותר הורחב ונבנה שם ארמון מפואר. נראה שהארמון ברמת רחל היה 'בית החופשית' של עוזיהו. מיד כשעוזיהו לקה בצרעת הוא הובא למצודה ושם נשאר במשך 22 שנה. במשך הזמן הזה הוא בנה את ארמונו.
מצודה וארמון ב'רמת רחל' המצודה נבנתה על אחת הגבעות הגבוהות ביותר בסביבת ירושלים וסיפקה תצפית טובה להגנת ירושלים והדרכים אליה. האתר חלש על שתי הדרכים החשובות המובילות לירושלים - דרך האורך ודרך הרוחב. דרך האורך - האתר הוקם באמצע הדרך שבין ירושלים לבין בית לחם, מרחק של כ-4 ק"מ לכל כיוון. דרך זו נמשכת דרומה גם לחברון. דרך הרוחב - האתר ברמת רחל שלט גם על המבואות הדרומיים של ירושלים מכיוון מערב - בית שמש. רמת רחל יושבת על הדרך בין קריית יערים לעיר דוד (דרך בית שמש). בקו אווירי המרחק בין רמת רחל לקריית יערים הוא כ-13 ק"מ ובין רמת רחל לעיר דוד כ-4 ק"מ. מבית שמש מובילה הדרך אל ערי הפלישתים ומשם לחוף הים התיכון. מסתבר שהאתר נבנה במיקום אסטרטגי חשוב שצפה ושלט על צומת הדרכים ממערב ומדרום לירושלים ובכך סיפק הגנה לעיר דוד.
הייחוד של האתר ברמת רחל הוא הבנייה המפוארת והאסתטית. האתר הוקף בחומה, עם עיטור שינות (צורת משולש) על גב החומה. בחלקו הגבוה יותר נבנתה מצודה מוקפת בחומת סוגרים, חומה האופיינית לבנייה ביהודה. למצודה היה שער מפואר שנבנה אבני גזית. גודלו של המתחם היה כ-10 דונם, מתוכם כ-6 דונם שימשו לגינות. הגנים הבוטניים הקיפו את הארמון משלושת עבריו וכללו מערכת שלמה של בורות מים, תעלות השקיה מקורות בלוחות אבן, תעלות נוי פתוחות, ואפילו בריכות מים ומפלי מים קטנים. בחפירות הארכיאולוגיות נחשפה בגן שכבה של כ-50 ס"מ בממוצע של אדמת טרה רוסה שלא מאפיינת את סוג האדמה המקומי וכנראה שהובאה לכאן ממקום אחר על-מנת לשמש מצע לנטיעות. ארכיאולוגים מאוניברסיטת ת"א הצליחו לגלות כי בגן ניטעו עצי אתרוג, אחד מחמשת מיני עצי ההדר, וזאת, בפעם הראשונה בארץ ישראל. האתרוג הובא לכאן מאזור דרום מזרח אסיה, והגיע לארץ ישראל דרך פרס. מקור שמו הוא מהמילה הפרסית תֻרֻנְג'. בקוהלת נזכרת המילה הפרסית 'פרדס' ואולי הרעיון של פרדס עצי הדר ו/או אתרוגים הובא לארץ באותו זמן מפרס. בגן נתגלו עד כה גם זרעי ערבה והדס, וביחד הם מהווים שלושה מתוך ארבעת המינים של חג הסוכות, החג בו נקראת מגילת קוהלת. האתר ברמת רחל כלל ארמון, מגדל מערבי מוקף גנים ומתחם מבוצר בעל חצר פנימית. הארמון כלל עמודי אבן מסותתים עם פיתוחים ואדני חלון מאבן עם כותרות פרוטו-איאוליות, שנחשפו בחפירות הארכיאולוגיות. הוא נבנה באיכות ובפאר שלא היו מוכרים קודם לכן ביהודה.
העיצוב המיוחד של הארמון, הגנים הפרדסים ורשת ההשקיה משתקפים בדברי קוהלת וגם בעדות המקראית על עוזיהו. בקוהלת נכתב:: "עָשִׂיתִי לִי, גַּנּוֹת וּפַרְדֵּסִים; וְנָטַעְתִּי בָהֶם, עֵץ כָּל-פֶּרִי. עָשִׂיתִי לִי, בְּרֵכוֹת מָיִם--לְהַשְׁקוֹת מֵהֶם, יַעַר צוֹמֵחַ עֵצִים" (קוהלת ב, ה-ו). בעדות המקראית על עוזיהו נאמר: וַיִּבֶן מִגְדָּלִים בַּמִּדְבָּר וַיַּחְצֹב בֹּרוֹת רַבִּים כִּי מִקְנֶה-רַּב הָיָה לוֹ וּבַשְּׁפֵלָה וּבַמִּישׁוֹר אִכָּרִים וְכֹרְמִים בֶּהָרִים וּבַכַּרְמֶל כִּי-אֹהֵב אֲדָמָה הָיָה (דברי הימים ב כו, ט)... וַיֵּצֵא שְׁמוֹ עַד-לְמֵרָחוֹק כִּי-הִפְלִיא לְהֵעָזֵר עַד כִּי-חָזָק (שם, טו).
בארמון נמצאו מאות קנקני חרס עם הטבעת חותמות 'למלך' על הידיות. הקנקנים מתוארכים לתקופתו של המלך חזקיהו, בנו של אחז ונינו של עוזיהו. חזקיהו היה כבן 15 שנה כשעוזיהו הלך לעולמו. הוא עלה לשלטון ב-728 לפנה"ס לערך, בגיל 25, כ-10 שנה לאחר מותו של עוזיהו. ייתכן שהארמון שכבר היה קיים בתקופתו, הוקם בידי אבי-סבו, עוזיהו.
קבר עוזיהו בחצר הארמון ב'רמת רחל' נתגלתה מערכת של קברים נפרדים חצובים בסלע האם, בשכבת הייסוד של האתר. הקברים האלה היו ריקים ולא נמצאו בהם שרידים או מנחות קבורה כלשהן. נראה כי בשלב מסוים נלקחו מכאן עצמות הנקברים והועברו למקום אחר.
היכן נקבר עוזיהו? מקברו של המלך עוזיהו לא נתגלה עד היום אלא שבר לוח-מצבה קטן עשוי אבן. הלוח נתגלה על-ידי הארכיאולוג סוקניק באוסף המנזר הרוסי בהר הזיתים בירושלים. לא ברור מה מקורו והיכן נתגלה. על המצבה נחרטה, בכתב הארמי, כתובת בת 4 שורות: "לכה התית טםי עוזיה מלך יהודה ולאלםפתח", והפירוש: לכאן הועברו עצמות עוזיהו מלך יהודה ולא לפתוח. מסתבר שעצמותיו של עוזיהו נאספו ממקום קבורתן הראשונית - מהארמון ב'רמת רחל' - והועברו למקום אחר, שבו נקברו בקבורה משנית. שם מצא את מנוחתו האחרונה ושם גם נקבע לוח המצבה החדש, 'ציון עוזיהו'. הנוסע בנימין מטודלה שביקר בירושלים במאה ה-12, בתקופת הצלבנים, דיווח כי קברו [המשני] של עוזיהו היה סמוך למצבת 'יד אבשלום' בעמק יהושפט [שבנחל קדרון]. ייתכן שמדובר בקבר הידוע כיום בשם קבר זכריה. זכריה מוזכר במקרא כנביא עמו התייעץ עוזיהו וייתכן שבתו נישאה לאחז, נכדו של עוזיהו. 'קבר זכריה' הוא קבר 'נפש', שבו אין קבורה של עצמות הנפטר אלא שהוא נועד לזיכרון בלבד.
בן 68 שנה היה עוזיהו במותו, מתוכם 52 שנה מלך על יהודה. על-פי קוהלת "אֵין זִכְרוֹן לָרִאשֹׁנִים וְגַם לָאַחֲרֹנִים שֶׁיִּהְיוּ לֹא-יִהְיֶה לָהֶם זִכָּרוֹן עִם שֶׁיִּהְיוּ לָאַחֲרֹנָה" (א, יא). אומנם קברו של עוזיהו נעלם ואבד אבל זכרו של המלך עדיין אתנו. לוח הזיכרון מקברו המשני אף מוצג כיום במוזאון ישראל בירושלים.