משחר ימיה היה קיומה של ירושלים מותנה ביכולתה לספק מים לתושביה. כבר במאה הי"ח לפנה"ס בנו שליטיה הכנענים מפעל מים משוכלל באזור מעיין הגיחון.

המעיין המשיך לשמש מקור מים עיקרי לתושבי העיר עד ימי הבית השני. ירושלים – עיר הבירה והמקדש- גדלה אז והפכה מטרופולין שמשכה המוני מבקרים ועולי רגל בכל ימות השנה ובעיקר בשלושת הרגלים. העיר נזקקה בדחיפות למקורות מים חדשים שלא היו בתחומה. המלכים החשמונאים והמלך הורדוס פנו להר חברון הגבוה מירושלים . הם ניצלו ידע שרכשו מהעולם ההלניסטי-רומי ובנו אמות מים ארוכות ומפותלות שהזרימו אל העיר את מי המעיינות שמדרום לה. במפעל מתוחכם זה שולבו אמות בנויות וחצובות, מנהרות פירים, סכרים ובריכות ענק.

המפעל התפתח בשלבים – מימי החשמונאים (תחילת המאה הראשונה לפנה"ס), עת נבנתה 'האמה התחתונה' מעין עיטם אל בית המקדש, ועד  לשיא בסוף ימי הבית, כאשר נכללו בו חמש אמות מים. לאמה התחתונה מכוונים דברי התלמוד הירושלמי: "אמת המים היתה מושכת לו [=למקום הטבילה במקדש] מעיטם" (יומא ג, ח).

מנהרת ארמון הנציב היא קטע אחד באמה התחתונה. אורכה של אמה זו כ-21 ק"מ, פי שניים מהמרחק האווירי שבין עין עיטם להר הבית, ושיפועּהּ – 1.4 פרומיל. מנהרת האמה החוצה את רכס ארמון הנציב מדרום לצפון לאורך כ-400 מטר, "חסכה" עיקוף של כ 3.5 ק"מ סביב צלע ההר. לצורך חציבתה ולתִחזוקה נחצבו שישה פירים אנכיים היורדים מפני השטח אל האמה. חציבתה של המנהרה בעומק רב בבטן ההר, ללא אמצעים מודרניים, היתה ללא ספק הישג טכנולוגי מרשים.
לפני הכניסה למנהרה, מומלץ לסייר מעליה בקו הפירים המציין את התוואי שלה. פתחי הפירים 3-4, וכן הרחבות ליד פתחי הכניסה והיציאה של המנהרה, הם תחנות מתאימות לדיון  בתולדות האמה התחתונה בפרט  ובמפעל המים הקדום בכללו.
פיר 4  פתחו  בפסגת הרכס והוא העמוק ביותר בין ששת הפירים (40 מ'). חלקו העליון היה במקורו בור מים בחצרו של בית חווה מימי החשמונאים. בית החווה השתייך לעורף הכפרי  שהקיף את העיר וסיפק לה תוצרת חקלאית.
פיר 3  סביב פתחו הותקנה רחבת תצפית, שממנה ניתן לצפות דרומה. על הרכס הרחוק נראים היישובים רמת רחל (מימין) וצור בהר (משמאל). מעבר להם מתנשא רכס הר חברון לגובה של כ-1000 מ'. את מי המעיינות שנובעים בעמקי רכס זה שבין בית לחם לחברון, החלו להטות בימי הבית השני באמות המים לעבר ירושלים.

באמצע המאה הא' לספירה כלל מערך אמות המים באזור חמש אמות: שתי האמות הדרומיות,  אמת מעיינות ערוּב ואמת עין אל ביאר,הובילו את מי המעיינות שבאזור גוש עציון של היום אל בריכות שלמה, שהיו לב המערכת; שתי האמות הצפוניות הזרימו את מי הבריכות והמעיינות שסביבן אל ירושלים: האמה התחתונה – פנתה אל בית המקדש והאמה העליונה אל ארמון הורדוס שבעיר העליונה (סמוך לשער יפו ומצודת דוד בימינו). אמה חמישית סיפקה מים להרודיון – המבצר, הארמון והמרכז המנהלי שבנה המלך הורדוס בגבול מדבר יהודה. פסגתו של הרודיון בולטת בכיוון דרום מזרח.
במפת הפסיפס (מעשה האמן חיים קפצ'יץ') ששולבה בפתח הפיר מצוירים  מרכיביה העיקריים של מערכת האמות וכן מכשירי מדידה שבעזרתם הצליחו הקדמונים לקבוע את תוואי האמות ולשמור על השיפוע הדרוש להזרמת המים בכוח הכבידה (גרוויטציה).

פתח הכניסה

פתח הכניסה למנהרה מצוי בקצה הדרומי שלה. סביב הפתח וכן בתוך המנהרה נמצאו שרידים המעידים שראשיתה של האמה התחתונה בתקופת החשמונאים (תחילת המאה הא' לפנה"ס). התקנת אמת המים נועדה להקל על מצוקת המים שהתעוררה באותו זמן בירושלים.
במנהרה ניתן להבחין בשלבים שונים המעידים כי השימוש באמה ובמנהרה נמשך לסירוגין עד המאה העשרים. בולט במיוחד צינור החרס העות'מאני שהוכנס לאמה בשנת 1541. בתחילת המאה העשרים (1901) הועמקה המנהרה כדי לשמש מאגר מים ובתוך כך הונח בתחתיתה צינור ברזל שנועד לספק מים לתושבי העיר העתיקה. סעיף שלו הגיע לבריכת הסולטן כדי לספק מים לשכונות שמחוץ לחומות.

פתח היציאה

מתוך חשכת המנהרה יוצאים אל אורה של ירושלים. מראה העיר העתיקה הנשקף לעיניי היוצאים מן המנהרה היה משאת נפשם ומושא חלומם של דורות רבים של יהודים שישבו בגלות ונכספו לציון.
הר הבית היה יעדה של האמה התחתונה המתפתלת מכאן למרגלות טיילת גבריאל שרובר, וממשיכה דרך שכונת אבו תור, משכנות שאננים, בריכת הסולטן ומדרון הר ציון אל תוך העיר העתיקה.
מיד ביציאתה מתוך המנהרה מתפצלת האמה לשניים: התוואי הקדום מימי הבית השני ממשיך בשיפוע המותאם אל מפלס הר הבית. אמה זו נהרסה במרד הגדול ולא שוקמה לאחר חורבן בית המקדש (שנת 70 לספירה) במשך כ-500 שנה. את מימיה של העיר באותה עת סיפקה האמה העליונה שהגיעה מבריכות שלמה.
רק בתקופה הביזנטית נבנתה האמה מחדש ובשיפוע מתון יותר, ולכן מפלסה גבוה יותר. נראה שתוואי זה הותאם במפלסו כדי לספק מים לכנסיית 'ניאה' שעמדה באזור הרובע היהודי של ימינו. כנסיה זו שנחנכה בשנת 543 לספירה הייתה מהגדולות והמפוארות שבכנסיות העיר. בתוך האמה הביזנטית הונח בשנת 1541 צינור החרס העות'מאני.

חקירת המנהרה והכשרתה לביקור

במאה הי"ט בחנו לראשונה כמה מחלוצי המחקר של ירושלים את מערכת אמות המים של העיר ובהן גם את מנהרת ארמון הנציב. ראויות לציון בעיקר עבודותיהם של צ'רלס וילסון וקונרד שיק. לאחר מלחמת ששת הימים (בשנים 1970-1969), ניהלו עמיחי מזר ויהושע כהן סקר מחודש של המערכת כולה מטעם בית ספר שדה כפר עציון. מנהרת ארמון הנציב נמצאה סתומה בחלקה. בשנת 1988 נעשו עבודות ראשוניות לפתיחת הסתימות ולהכשרת המנהרה למעבר מקצה לקצה בניהולו של עוזי צ'פלין, מטעם קרן ירושלים. בתוך כך גם נעשה מיפוי מדויק של המנהרה בידי צוות של המרכז לחקר מערות (מלח"ם). בשנים 1993-1990 נערכו חפירות ארכאולוגיות במנהרה מטעם רשות העתיקות ובניהולו של יעקב ביליג, ובעקבות החפירה נעשו עבודות שימור נרחבות לאורך המנהרה בידי תחום שימור של רשות העתיקות. משנת 2005 קיבלה עמותת אלע"ד את האחריות לפיתוח האתר ולהפעלתו ופתחה אותו לקהל הרחב.