但是自这块神奇的布料面世以来，质疑其真伪的声音便不绝于口，因圣物崇拜的疯狂而导致赝品泛滥，这是不争的事实。裹尸布在耶稣殉道1000多年后突然现身在法国，这本身就存在巨大的疑点，那么久的时间里，它又藏身何处，安然无恙的躲过战争和岁月的磨砺呢？
早在1390年，教皇克莱芒七世即宣布裹尸布上的图案是人故意画上去的，但是依然不能阻止信徒们对圣布的朝拜。在裹尸布面世之后的数百年里，人们的思维依然在很大程度上受信仰所压制，坚信耶稣为上帝之子，即是人，也是神，还不具备去鉴定裹尸布真伪的科学手段。
1945年，美国西部的沙漠中，恐怖的蘑菇云腾空而起，人类制造出了连上帝都无法创造出来的原子弹。
“核时代”的到来为人类开拓了更多认知物质世界的方法。“曼哈顿工程”的参与者，核物理学家里皮发现了碳14的衰变周期，犹如破译了物质世界演变的密码。地球上的生命无论是动物植物，体内都包含了大量的碳元素，除了普通的碳12外，还有它的同位素：碳14。这是一种活跃的放射元素，它会不断衰变成碳12。当生命活着的时候，由于不断的从外界摄取物质成分，体内的碳14含量会保持在一定的水平。可是当它死去，不再有新的碳元素摄入后，碳14的比例就会随着固定的速率减少。科学家通过分析动植物遗体的碳14含量，就可以计算出它们的历史年代。
1986年,英、美、瑞士3家著名的碳14实验室分别对都灵裹尸布进行了测定,结论是：这块号称在公元1世纪包裹过耶稣遗体的亚麻布，真正产生的年代是1260至1380年的可能性为95%,不早于1200年的可能性为100%。
1988年10月13日,红衣主教在都灵大教堂宣布：所谓的“都灵裹尸布”为中世纪伪造的。
但是对于这块圣布的争议依然没有定论。一些科学家不断对其中的成分进行检测，通过花粉残留的测定，以及圣布上钱币图案的追踪，仍有不少人坚信这块布料出自于公元1世纪的巴勒斯坦。仍有虔诚的信徒为了瞻仰圣布而不惜通宵达旦的排队，最近的一次公开展出是在1998年。