A finales del siglo XIX y comienzos del XX podemos datar el inicio de una serie de estudios en los que se pretende unificar el rigor científico propio de cada época con la consideración merecida por el carácter religioso de la reliquia.
Estos primeros trabajos, en los que destaca el canónigo Eugenio Escobar Prieto, tienen lugar en el contexto de otros que se estaban llevando a cabo acerca de la «Sábana Santa de Turín» o de la «Túnica del Señor» conservada en Tréveris.
A finales de la década de los cincuenta y comienzo de los sesenta del siglo XX, la reliquia fue objeto de renovado interés.
En 1960 lo analizaron en Madrid los doctores Alfredo Carrato Ibáñez, Francisco Hernández Pacheco y Manuel Gómez Moreno, quienes determinaron que se fabricó con lino en Oriente Medio. Luego lo estudió el norteamericano John Jackson, que ha estado en Coria en 2006 y 2007. Asimismo, fue examinado por científicos del Centro Español de Sindonología en 2006 y en laboratorios del CSIC, que precisaron que el tinte azul es índigo natural.
Del año 2011 data el informe de Pilar Benito García, conservadora de textiles del Patrimonio Nacional. El último estudio, microestructural y geoquímico (2019-2020), se realizó en la Universidad de Oviedo.
Se está a la espera de emprender nuevas investigaciones, especialmente palinológicas e históricas, que puedan establecer científicamente la procedencia y antigüedad de esta pieza.
