La sindone, il telo funerario in cui, secondo la tradizione, fu avvolto il corpo di Gesù, è un lenzuolo di lino lungo cm. 441 e largo cm. 113¹, di fattura probabilmente palestinese del I secolo, tessuto a lisca di pesce in un unico pezzo, sul quale appare l'immagine, frontale e dorsale, di un uomo morto per crocifissione, dopo una violenta fustigazione con il flagrum (immagine a destra), con ferite sul polso sinistro, sui piedi e sulla parte destra del petto.

A circa 35 centimetri da ogni bordo si vedono due linee di strinature.
Sono evidenti, inoltre, i segni di bruciature; alcune, lungo due linee parallele a livello delle mani incrociate sia nell'immagine frontale sia in quella dorsale, più antiche di quelle causate dall'incendio che, durante la notte tra il 3 e il 4 dicembre 1532, scoppiò nella cappella di Chambéry, dove il telo era custodito in uno scrigno di metallo argentato: una goccia del metallo, fuso dal calore del fuoco, colò dal coperchio dello scrigno e perforò la stoffa ripiegata in quarantotto strati. Sono visibili, altresì, aloni dell'acqua utilizzata per spegnere l'incendio. I danni causati dall'incendio furono riparati dalle Clarisse di Chambéry, che cucirono la Sindone sopra un pezzo di stoffa d'Olanda e rappezzarono con 24 toppe i fori prodotti dalla goccia di metallo fuso.

Il lavoro delle quattro Clarisse scelte per i rattoppi. Incisione del sec. XVIII.

Le immagini rivelano un corpo umano adagiato su una metà del lino, mentre l'altra metà del telo è ripiegata sopra la testa fino ai piedi, come nelle immagini in basso.

Nell'immagine frontale si vedono la testa e il viso di un uomo alto circa 180 cm., con capelli lunghi, barba bipartita e baffi. La maggiore densità dei capelli sul lato sinistro fa pensare che la testa fosse inclinata da quella parte.

Delle macchie rossastre sui capelli e sul viso la più caratteristica è quella simile a un 3 rovesciato al centro della fronte (immagine a sinistra). Il volto presenta diverse lesioni: deviazione del setto nasale, tumefazioni sotto l'occhio, sulla guancia destra, sul labbro superiore e sulla mascella.

Studi computerizzati hanno evidenziato deboli impronte circolari in corrispondenza degli occhi, da alcuni ritenute segni delle monete che venivano poste sugli occhi dei defunti².
Sul petto, a destra, è visibile un taglio con vistosa macchia di sangue (immagine a destra).
Anche gli avambracci, incrociati sul pube, e la mano sinistra sul polso destro mostrano evidenti macchie di sangue.

Nell'immagine dorsale una serie di rivoli di sangue scendono dalla nuca al collo, e segni di flagrum appaiono dalle spalle fino alle caviglie.
Il piede destro presenta, nella parte centrale, una zona più scura, che sembra prodotta da un chiodo: un rivolo di sangue scorre dalla ferita verso le dita dei piedi, un altro, invece, va verso il tallone.