В 1931 г. архиепископ Турина кардинал Маурилио Фоссати выбрал одного из лучших в Италии фотографов-профессионалов — Джузеппе Энри — и поручил сделать серию фотографий плащаницы, сняв крупным планом лицо и следы крови. На этих снимках обнаружилось множество деталей, на которые ранее не обращали внимания. Среди них — возможное наличие римских монет на глазах. В 1969 и 1973 гг. плащаницу повторно фотографировал уже на цветную пленку Джованни Кордилья. Несколько снимков в ультрафиолетовом и инфракрасном излучении было сделано во время обследования святыни комиссией, назначенной кардиналом Микеле Пеллегрино. В 1978 г. святое полотно сфотографировал Миллер — на слайды и диапозитивы, во время съемки использовались рентгенография, макрофотография и термография. Однако никто из исследователей не смог убедительно объяснить происхождение изображения.
Естественно, первая версия, которая тщательно проверялась, — плащаница была изготовлена художником Средневековья, возможно Леонардо да Винчи. Но детальный анализ картин Средневековья практически до Тернера и художников-импрессионистов показал, что во всех работах в той или иной степени присутствуют контуры предметов, тогда как на плащанице на них нет и намека. Как известно, любая краска пропитывает волокна, а на плащанице изображение затронуло только внешнюю поверхность волокна и не пропечаталось с изнанки. Ни один художник не смог бы так покрыть полотно.
Исследователи Лини Пикнетт, Клайв Принс и Лилиан Шварц высказали мысль, что плащаница является первой попыткой получить фотографию, которую, кроме да Винчи, никто не смог бы осуществить. Леонардо родился в 1452 г., а умер в 1519 г., именно в этот период ходили слухи о существовании подлинного погребального покрова Христа, хотя Церковь утверждала, что это лишь подделка. Известно, что Леонардо часто использовал в своих картинах золотистые тона, и уж точно ни один художник той эпохи не мог с такой анатомической точностью изобразить тело человека. Искусствоведы давно заметили, что, невольно или умышленно, да Винчи придавал изображенным на полотнах людям сходство с самим собой. И действительно, сходство лика Туринской плащаницы с лицом Леонардо очевидно. Пикнетт и Клайв в своей книге написали о том, что тайная секта «Сионская община», в которой состоял Леонардо, навела его на мысль создать поддельную плащаницу, чтобы поглумиться над священниками. Авторы утверждают, что да Винчи вполне мог при помощи сульфата серебра и используемой как камера-обскура темной комнаты запечатлеть собственное лицо на ткани. С помощью компьютерной программы были проанализированы автопортрет художника и изображение на плащанице — почти все черты лица совпали.
Весьма убедительные аргументы сторонников данной гипотезы опровергает лишь один, зато неоспоримый, факт — Джон Джексон, директор колорадского Центра по изучению Туринской плащаницы, указывает, что впервые достоверное упоминание о плащанице появилось в XIV в., то есть почти за сто лет до рождения да Винчи. Ни в одной хронике, ни в одном письме нет упоминания о том, что художник вообще когда-либо видел реликвию.
В XX в. наконец появилась точная специальная техника и аппаратура, позволяющая более детально проводить изыскания. В начале века исследователи ограничивались изучением фотографий, на которых были выявлены многие детали, которые невозможно различить невооруженным глазом. Уже в 1902 г. французский биолог Поль Виньон начал детальное исследование человеческого тела, изображенного на плащанице. Более качественные фотографии, сделанные в 1931 г., позволили историкам и патологоанатомам установить, что человек, изображенный на плащанице, был распят по древнеримскому обычаю и изображение это противоречит канонам иконописи, принятым в XIII–XIV веках. Фигура на кресте на иконах никогда не была обнаженной, руки Христа на всех изображениях были пробиты в ладонях, а терновый венец, если изображался, был в виде обруча. На плащанице же распятый совершенно обнажен, что соответствует римским обычаям; руки пробиты в запястьях, что опять-таки полностью соответствует исторической правде; терновый венец сплетен в виде митры. Художник, задумавший нарисовать реликвию, несомненно, следовал бы канонам времени, а не исторической реальности, которая, к тому же, вряд ли могла быть ему — известна. Антропологи установили, что на полотне изображен человек, принадлежащий к типу сефаридов. Такие лица и сейчас встречаются в старинных иудейских и арабских родах. Рост человека составлял приблизительно 178 см, а возраст — 30–45 лет. Эксперты определили, что пятна на полотне — действительно кровь. Удалось обнаружить ее компоненты: гемоглобин, альбумин, билирубин. Большое содержание последнего указывает, что человек умер, пребывая в состоянии сильнейшего стресса. Установлена была и группа — IV(AB), — и по набору хромосом определен пол — мужской.