במערת חילזון, (ש.ט. מאושרת נחל חילזון) הנמצאת בשיפולים הצפוניים של נחל חילזון שבגליל התחתון, נחשפו ממצאים המעידים על פעילות פולחנית של סוף התרבות הנטופית, בשלהי התקופה הניאוליתית. המערה נמצאת במרומי מצוק, בגובה של כ 120- מטרים מעל אפיק הנחל, ופתחה פונה מזרחה. באגן פנימי קטן ששטחו כ 30- מ"ר התחום על ידי סלע המערה, התגלתה השכבה הנטופית, המתוארכת ללפני כ 12,000- שנה. הנטופים עיצבו את סלע האם לפעילויות השונות בהקשר לקבורת מתיהם. במערה נקברו למעלה מ 28- אנשים מכל הגילאים – תינוקות, ילדים, מתבגרים ובוגרים. שלושה מהשלדים נמצאו במצב האנטומי המקורי שבו הונחו, אולם רובם נקברו בשלושה בורות ששימשו כקברים שיתופיים.
צוות החופרים כלל השנה סטודנטיות מצרפת ומהאוניברסיטה העברית בירושלים.
בחפירות הגענו לבסיסם של שני מבנים מעוגלים: נכרה קבר אובאלי לקבורה של אישה יחודית מאין כמותה. הקבר דופן בקירותיו A במבנה וברצפתו בבוץ ולוחות אבן ונחתם באבן גדולה. עצמות הנקברת בקבר מעידות כי גובהה היה כמטר וחצי, והיא סבלה מעיוותים גופניים מולדים ואף מתופעות זיקנה (כבת – 45 ) כך שלאישה לא היה כנראה מראה מצודד (פרופ' אנה בלפר-כהן, האוניברסיטה העברית). סביב עצמותיה ומתחתיה נחו 15 שיריונות שלמים של צבים ומסביבם עדויות לכך שבמקור היו לפחות 50 צבים (ד"ר נטלי מונרו, אוניברסיטת קונטיקט, ארה"ב), כמות שלא נמצאה בשום קבר נטופי אחר. כן נמצאו פזורים בקבר, ביחוס לקבורה, עצמות חזיר בר, שתי גולגלות של דלקים, כנף של עיט, זנב של פרה, שבר של כלי בזלת וכף רגל אנושית (לא של הנקברת). האישה המתה קיבלה טיפול מיוחד, שונה מיתר הנקברים בני התקופה, וההשערה כי היא הייתה שמאנית.
אשר בחלקו העליון נחתם ע"י בור קבורה. קירותיו מעוצבים B השנה הגענו אף לרצפת מבנה בסלע-אם ואילו קירו המערבי נבנה באבנים מקומיות לא מעובדות משולבות בשתי וערב בסלע האם. קוטרו הקטן של המבנה מעיד כי לא ייתכן ושימש למגורים (מטר קוטר) והממצא הליתי והפאוניסטי, במיוחד עצמות הפרים, היה עשיר באופן יוצא דופן לאורך כל החפירה במבנה.
בחפירות התגלו בין השאר כלי צור מסותתים כגון סהרונים, להבי מגל, מרצעים ועוד. כלי האבן כללו כלי שחיקה, כלי שיוף, ועיגולי אבן גיר. מגוון עשיר של עצמות צבאים, צבים וארנבות. כמו כן נמצאו תכשיטים וחרוזים שונים, בהם חרוזי שן הים (דנטאליום) בשכיחות גבוהה, וקונכיות ממינים שונים.
לסיכום, הממצאים הרבים מעידים על פעילות פולחנית ענפה, בהקשר למנהגי הקבורה של הנטופים.