Особое внимание исследователей привлекли монеты, обнаруженные на фотографиях плащаницы. Ими были накрыты глаза покойного. При детальном исследовании оказалось, что это чрезвычайно редкая монета, известная как «лепта Пилата». Уникальность этих монет состоит в том, что надпись «император Тиберий» (TIBEPIOY KAICAROC) сделана с ошибкой: CAICAROC. Монеты с такой ошибкой не были известны нумизматам. Только когда были опубликованы результаты исследования плащаницы, в разных коллекциях было найдено пять подобных монет. «Лепта Пилата» ясно указывает, что время погребения человека, завернутого в плащаницу, не могло быть ни XII, ни XIV в. Фальсификаторы Средних веков просто не смогли бы использовать для подделки редчайшие монеты I в. н. э.

Радиоуглеродный анализ Туринской плащаницы вызвал больше всего споров и дискуссий. В 1988 г. были предприняты попытки установить дату создания плащаницы с помощью этого метода. От полотна был отрезан кусок, разделенный позже на четыре части. Одна осталась в Ватикане как образец, а три другие были отправлены на исследование в лаборатории Аризоны, Оксфорда и Цюриха. Результаты анализов вызвали самые противоречивые чувства - диапазон названных учеными дат «попадал» в XII-XIV вв. н. э. (в промежутке 1290-1360 гг.). Однако во время дальнейших исследований достоверность результатов радиоуглеродной датировки плащаницы была поставлена под сомнение. Раймонд Роджер, проанализировав химический состав ткани, предположил, что образцы для анализа были взяты не с основной ткани, а с заплат, наложенных во время одной из починок плащаницы.

Ряд ученых высказал предположение, что полотно плащаницы могло быть загрязнено более «молодым» углеродом во время пожаров в 1201,1349,1532,1934 гг. (при пожаре в монастырском храме Шамбери в 1532 г. плащаница в течение шести часов находилась под воздействием высокой температуры, углекислого и угарного газов, воды, а также катионов серебра - согласно летописям, монахи более двух часов обливали водой сильно раскалившуюся в огне серебряную раку, в которой хранилась реликвия). А в 1508 г., чтобы доказать истинность плащаницы, ее принародно долго кипятили в масле, подогревали, мыли и много раз терли, но не смогли уничтожить изображение.

Сторонники подлинности плащаницы также указывают, что ее датировка XII-XIV вв. н. э. не согласуется с результатами исследования ткани и монет, отпечатки которых были найдены. Но самое исчерпывающее объяснение неудачи опыта с датировкой ткани дал российский ученый, доктор биологических наук Дмитрий Кузнецов. Сейчас он работает в Лос-Анджелесе, читает курс биополимерной химии текстиля, а в России является руководителем Седовской лаборатории. «Мои представления о плащанице складываются из трех взаимосвязанных проблем, - говорит Кузнецов. - Когда было сделано это полотно, как на нем получилось изображение человека и кто, собственно, изображен - Иисус Христос или другая личность? Я считаю, что ответ на первый вопрос может быть найден научными методами. Во втором вопросе я не силен, но знаю, что физики на него ответить пока не могут. А третий вопрос, я убежден в этом, не имеет ничего общего с наукой и является исключительно предметом веры. Так вот, моя специальность позволяет судить о первой проблеме».