בתחילת 1931 הוא ניהל את החפירות הארכאולוגיות ברמת רחל[6] ובגבעת אליהו הסמוכה לה, מטעם החברה לחקירת ארץ-ישראל ועתיקותיה. בחפירות אלו הוא מצא ברמת רחל מערת קבורה מימי בית שני עם ממצאים שונים, ובגבעת אליהו מצא שרידי עיר אותה זיהה עם נטופה המקראית[7], זיהוי שפחות מקובל היום[8]. בעקבות החפירות נתגלעו בינו לבין משה שטקליס חילוקי דעות בעניין הקרדיט על פרסום תוצאות החפירות[9][10].
בשנת 1931 גם זכה בפרס פלומר מטעם האוניברסיטה העברית[11].
בשנת 1936 הוזמן על ידי אלכסנדר זייד ביחד עם יצחק בן-צבי לבחון מערה עם כתובות עבריות שגילה במורדות גבעת שייח' אבריק. מזר העלה את ההשערה שמדובר בבית שערים. הוא ניהל את עונות החפירות הארכאולוגיות הראשונות על גבעת בית-שערים בימי המאורעות (1936–1940).
גיסו, אחי אשתו דינה, היה נשיא המדינה השני, יצחק בן-צבי. אחיינו הוא הארכאולוג, חתן פרס ישראל לארכאולוגיה, עמיחי מזר. בנו הוא אורי מזר, אביה של הארכאולוגית ד"ר אילת מזר.
מספריו
המסחר, התעשייה והמלאכה בארץ ישראל בימי קדם (קובץ מאמרים), הוצאת מוסד ביאליק, ירושלים, 1937.
בית שערים פרשת החפירות בשנות 1936–1940, הוצאת החברה לחקירת ארץ ישראל ועתיקותיה, ירושלים, 1957.
האבות והשופטים: דברי ימי ישראל מראשיתם עד כינון המלוכה, הוצאת מסדה, תל אביב, 1967.
כנען וישראל: מחקרים היסטוריים, הוצאת מוסד ביאליק והחברה לחקירת ארץ ישראל ועתיקותיה, ירושלים, 1974.
עין גדי -חפירות ארכאולוגיות בשנים 1961–1962 , (ביחד עם: טרודה דותן ועמנואל דונאייבסקי), ידיעות בחקירת ארץ-ישראל ועתיקותיה, שנה כ"ז, א-ב, תשכ"ג, הוצאת החברה לחקירת ארץ ישראל ועתיקותיה, תשכ"ג.