עין גדי הוא נווה מדבר לאורך החוף המערבי של ים המלח עם מגורים מהתקופה הכלקוליתית ועד התקופה הביזנטית. נווה המדבר ותושביו התקיימו ממספר מעיינות במצוקים שמעל לנווה המדבר.

שרידי מקדש כלקוליתי בעין גדי נצפו רק בשנת 1956 במהלך סקר ארכיאולוגי של האזור, למרות העובדה שהתוכנית הכללית של המבנה הייתה מובחנת מעל פני הקרקע. תאריך המבנה נקבע בחפירה קצרה בשנים 1956-57 על ידי י. נוה, כאשר מצא חרסים ע'סוליים על רצפת אחד המבנים. המבנה הכלקוליתי נחפר באופן שיטתי בשנת 1962. כל המבנים ורוב החצר נוקו עד לסלע האם. שארית החצר פונתה ב-1964.

המקדש הוקם על רמה גבוהה מעל מעיין עין גדי, ומשקיף על ים המלח. נראה כי התוכנית הבסיסית של המקדש נקבעה על פי צורת הרמה עליה הוא נבנה. גם מעיין עין שולמית בנחל דוד נמצא בקרבת מקום, הממוקם רק 600 מטר צפונה. מיקומם של המעיינות והרמה הגבוהה טיפחו ללא ספק אווירה של קדושה למיקום זה של המקדש.

במישור שמתחת למקדש נמצאים שרידי בית כנסת וכפר מהתקופה הרומית המאוחרת – הביזנטית. רצפת הפסיפס של בית הכנסת התגלתה במקרה בשנת 1965. בית הכנסת נחפר בשנים 1970-72, במהלכה נחשפו שלושה בתי כנסת רצופים, החל מסוף המאה השנייה ונמשכו עד המאה השישית לספירה. מסביב לבית הכנסת יש כפר בן 10 דונם.

משנת 1996 עד 2002 נחפר 1 דונם מהכפר מצפון לבית הכנסת על ידי י. הירשפלד. הוא חשף בתים רבים, בתי מלאכה, מחסנים ואמבטיה, שנבנו לאורך רחובות וסמטאות. שרידים רומיים קדומים מקוטעים מתחת לכפר מעידים על מקום מגורים מוקדם יותר באתר.