Auf der Rückseite seien zwar Blutflecken, jedoch keinerlei Abdruck einer menschlichen Gestalt gefunden worden. Dies belegt nach Auffassung italienischer Fachleute, dass das im Turiner Dom aufbewahrte Tuch keine Fälschung ist. Das Leinentuch zeigt auf der Vorderseite den Körperabdruck eines Mannes mit Verletzungen an Kopf, Händen und Füßen sowie einer Stichwunde in Herznähe.
Kritiker meinten in der Vergangenheit, das Abbild könnte von einem Hochrelief stammen und durch Erwärmung entstanden sein. In diesem Fall müssten Spuren des Abdrucks auch auf der Rückseite zu sehen sein, argumentieren italienische Forscher. „Das ist von enormer wissenschaftlicher Bedeutung und ein neuer Ausgangspunkt.“ Die Fotos sollen im Herbst in zwei Publikationen für Forscher und die breite Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden.
Für die Aufnahmen mit speziellen Linsen sei ein abgeflachter Scanner zwischen der Hinterseite und einer Schutzhülle eingeführt worden. Der schützende Überzug sei vor fast 500 Jahren nach einem Brand von Nonnen angebracht worden. Seither habe niemand mehr die Rückseite gesehen.