当年耶稣被钉死在十字架上之后，尸体无人收殓。后来，他的一个名叫约瑟的门徒想尽办法才将耶稣的身体从十字架上取下来，并用亚麻布裹好，葬在坟墓里。
但是，几天之后，有人发现耶稣墓穴的墓门大开，尸体不见踪影，门徒得到信息后跑去查看，发现墓穴里只剩下一块包裹耶稣尸体的亚麻布。耶稣的信徒们坚信，耶稣复活了，这一天后来成为基督教的重要节日——复活节。为了纪念耶稣，信徒们冒着危险把这块布偷偷地藏了起来。在后来很长的时间里，这块布的下落成了一个谜。
耶稣裹尸布再一次出现在人们的视野中是在1355年。法国小城里雷（Lirey）突然传出消息，在这里，竟然发现了耶稣裹尸布，这个消息引起了轰动。一时之间，虔诚的朝圣者纷至沓来，想要一睹旷世圣物。虔诚的基督教信徒坚信这就是耶稣裹尸布，在他们眼中，包裹过耶稣尸体的布具有强大的力量。1538年，被移到意大利北部的都灵。据史料记载，在1647年的展出过程中，因参观的人数太多，造成展厅空气流通不畅，竟有几名信徒窒息而死。
1955年，一名患上了骨髓炎的10岁英国小女孩，在特许之下，亲手抚摸了耶稣裹尸布。事隔不久，竟然出现了戏剧化的一幕，小女孩能够慢慢地行走了。这件事为“耶稣裹尸布”蒙上了一层神秘的色彩，使信徒们更加坚定地相信这块耶稣裹尸布具有神圣的力量，更加虔诚地对其顶礼膜拜。
但是，关于耶稣裹尸布真伪问题的论争始终没有终止。经过了几百年的时间，在20世纪80年代，反对者终于发现了关键的证据，来证明耶稣裹尸布是假的。
著名化学家沃尔特·麦克龙通过先进的科学仪器检测出，裹尸布上的颜色竟然是含有硅石、黏土、氧化铁成分的土质颜料，而这些颜料是中世纪画家常用的，不是耶稣身上的液体分泌物或者涂抹在全身的油膏。至于裹尸布上的斑斑“血渍”则是常用的朱砂，除此之外，尸布上并无任何其他血迹。至于裹尸布上的人体形象，说穿了不过是一幅手法高明的艺术作品。
后来经过梵蒂冈教廷的特批，世界上最权威的三家科研机构：英国牛津大学、美国亚利桑那大学和瑞士联邦技术研究所，分别从裹尸布上采集了一小块样品，通过仪器进行碳放射年代鉴定，先后得出了相同的结论：这块布不是耶稣时代所用的织物，而是中世纪的产品。而耶稣是在公元初复活升天的，因此很显然这块布是伪造的。
但是此后，在使用“微化学法”重新对裹尸布进行了取样分析后，又有人发现在1988年的实验中，三家实验室的化验样品只不过是“都灵裹尸布”的一块补丁，而新的鉴定认为，主体部分要比这块补丁早得多。
这使得本来渐趋明朗的“都灵裹尸布真伪”命题重新又陷入迷局。
但是，进入21世纪后，事情又有了戏剧性的发展。
现在，美国画家莉莲·施瓦茨也参与到这场争论中来，并针对都灵裹尸布的真伪提出了自己的理论。她指出，那块麻布上面所谓的耶稣头像不过是达·芬奇的自画像，是利用一种拙劣的摄影技术伪造的。利用电脑扫描，施瓦茨发现都灵裹尸布上的耶稣头像与达·芬奇的自画像拥有同样的尺寸。2009年年初，施瓦茨利用同样的技术将达·芬奇的另一幅自画像与都灵裹尸布上的耶稣头像进行了比对。她表示：“他们的面部轮廓居然是吻合的。这一发现令我感到极其兴奋。达·芬奇记录的面部比例被用于伪造裹尸布上的耶稣头像，对此我深信不疑。”
此后，英国第五频道播出了一部纪录片。纪录片认为，是达·芬奇利用其头部雕塑以及一个名为“暗箱”的摄影设备，将自己的面部特征“复制”到了裹尸布（由亚麻布制成）上。据推测，达·芬奇是在一间暗室完成了整个造假杰作的。他首先将裹尸布挂在一个框架上并涂上一层使其对光线敏感的物质，此时的裹尸布如同一张胶片。当阳光穿过墙壁上的一个镜头时，达·芬奇的头部雕塑便被投射到裹尸布上，从而伪造了一幅永久性耶稣头像。
都灵裹尸布研究员琳恩·皮克内特表示：“太不可思议了，简直令人难以相信。伪造裹尸布的家伙一定是一个异教徒。他一定非常了解解剖学并且精通一门用于造假的技术。这个家伙几乎愚弄了每一个人，直到20世纪才被人揭穿。”
第五频道的纪录片指出，当时的达·芬奇一定非常痴迷光学设备，他在笔记中绘制了一些最为早期的暗箱草图。皮克内特指出：“如果达·芬奇知道，在自己死后的500年，一代又一代朝圣者仍然对所谓的耶稣头像顶礼膜拜，我想他一定会大笑不已。”
至此，这桩千年谜案终于真相大白，人们发现原来千年前的人，也具有如此的“幽默”，这恐怕是世界上最愚弄人的“学术造假”。