De politie voerde het onderzoek uit op de lijkwade met de afbeelding van het gezicht van een man omdat veel rooms-katholieken die beschouwen als de linnen doek waarin Christus op 33-jarige leeftijd werd begraven. Hoewel onderzoek volgens de koolstofmethode in 1989 uitwees dat het kleed uit de late Middeleeuwen stamt, zouden veel sporen op een veel vroegere datering wijzen.

De Italiaanse recherchedienst, officieel Eenheid voor het Analyseren van Gewelddadige Misdrijven geheten, maakte een gelijkende compositie van het anatomisch negatief van de lijkwade.

Vervolgens paste de dienst technieken toe die hij gebruikt om compositiefoto’s te maken van criminelen die al jaren voortvluchtig zijn. Maar anders dan gewoonlijk, als trekken worden verouderd op basis van foto’s uit het verleden, heeft de politie ditmaal de trekken verjongd om zo een beeld te krijgen van het gezicht op jonge leeftijd. Zo werden, op basis van computeranalyses over het verouderingsproces van mensen, de baard verwijderd, het gezicht ronder en de neus minder geprononceerd gemaakt. Uiteindelijk kwam er een beeld uit van een 12-jarige jongen met donkerblond haar, een rechte neus en een kleine, volle mond.

Een probleem waar de onderzoekers tijdens hun werk tegenaan liepen was het ontbreken van gegevens, omdat de lijkwade alleen informatie geeft over de voorzijde van het gezicht. Bovendien kon men geen vergelijking maken met beeldmateriaal van familieleden omdat dat niet bestaat.

Het is niet de eerste keer dat geprobeerd wordt het gezicht van Jezus te reconstrueren. In 2000 kwam een Brits-Israëlisch onderzoeksteam tot de conclusie dat Jezus op 33-jarige leeftijd een olijfkleurige huid had en klein van stuk was.