בין השאר נמצאו במקום חלקי כלים ששימשו כנראה לפולחן. באחת משכבות האתר זיהה הארכאולוג ישראל פינקלשטיין מבנה שניכר כי חרב בשרפה גדולה. על סמך הממצאים של כלי הפולחן ועל סמך הסיפור המקראי על המערכה באבן העזר, מות בניו של עלי ושמואל, הסיק פינקלשטיין ששרידים אלה הם תוצאה של הרס שִׁלֹה בידי הפלשתים בסוף ימי הנהגתו של עלי. משערים כי חורבן שִׁלֹה אירע לאחר נפילת ארון הברית בשבי, ואז היא חדלה להיות מרכז דתי. חורבן שִׁלֹה מוזכר במקורות תנ"כיים מאוחרים יותר: בנבואת ירמיהו – "כִּי לְכוּ נָא אֶל מְקוֹמִי אֲשֶׁר בְּשִׁילוֹ אֲשֶׁר שִׁכַּנְתִּי שְׁמִי שָׁם בָּרִאשׁוֹנָה וּרְאוּ אֵת אֲשֶׁר עָשִׂיתִי לוֹ מִפְּנֵי רָעַת עַמִּי יִשְׂרָאֵל" (ירמיה ז, יב).