A pergunta que ronda aqueles que professam que o Santo Sudário seja uma fraude e aqueles que professam sua autenticidade é quais elementos podem ser de fato provados. Embora seja surpreendente para alguns, o fato é que muito pouco pode ser provado da existência do sudário.
O Santo Sudário é supostamente a mortalha, ou a roupa mortuária, com qual Jesus Cristo foi enterrado. A mortalha tem aproximadamente 4,36 m de comprimento e cerca de 1,10m de largura. Recentemente um grupo de estudiosos reexaminou o sudário, usando os métodos mais modernos, e encontraram um antigo carbono – datando 14, o que coloca a data do sudário no inicio da Idade Média, testado apenas uma seção da roupa que foi uma adição mais tardia e muitos parecem ter ignorado o fato de que algumas fibras na verdade são do primeiro século. Sob certas condições de luz, o sudário também parece, para alguns, mostrar a impressão do rosto de um homem adulto. Testes forenses na mortalha também sugerem que ela uma vez cobriu o corpo de um homem que havia sido brutalmente espancado na cabeça, face e costas e recebeu algum tipo de ferida no seu lado. Alguns acreditam que eles podem até mesmo detectar as marcas das feridas nas mãos. Apesar das primeiras afirmações que a mortalha era uma falsificação piedosa ou malévola recente, testes posteriores também mostraram que a mortalha não foi pintada. A imagem preservada na mortalha foi o resultado de uma reação química entre o tecido e os fluídos do corpo do homem que foi colocado nele.
O sudário é de fato roupa mortuária de um homem que foi brutalmente espancado antes de seu falecimento, talvez até mesmo uma morte por crucificação. Essa é o único fato verificável a respeito da mortalha.
A mortalha pode igualmente ser a mesma do Sudário de Edessa – onde as lendas colocam o início do Cristianismo no primeiro século sob Abgar V. O Sudário de Edessa foi encontrado sob uma pilha de pedras ou embutida em uma parede de cimento em 544 D.C. A mortalha foi levada para Constantinopla em agosto de 944 e então subsequentemente levada para a Europa depois do saque de Constantinopla em 1204-1207. Após a remoção do sudário de Edessa, dezenas de indivíduos relataram ter visto a mortalha, passando adiante o famoso legado do sudário. Eventualmente a mortalha foi colocada na catedral de Torino (Turim), na Itália, para ser guardada em segurança.
Muitas histórias fantasiosas foram relatadas para contar o paradeiro inicial da mortalha e como ela chegou a Edessa. As enormes lacunas ao documentar o paradeiro inicial do sudário e as lendas que surgiram sobre ele criaram um enorme cepticismo entre os estudiosos protestantes. Estudiosos têm atacado a autenticidade da mortalha por vários ângulos, inclusive a inabilidade de relatar a sua origem, a origem da data do carbono 14, práticas de sepultamento Judeu e Romano que parecem diferir de como a mortalha foi usada, e o simples fato de que ninguém sabia dele até o século VI. Por outro lado, os defensores do sudário têm apontado que ele foi usado para cobrir o corpo de um homem crucificado, que lendas de sua existência são excessivas – todos preservando uma tradição semelhante, e que os fragmentos das pedras encontradas na mortalha são encontrados também na região de Jerusalém (Travertine Aragonite). Infelizmente, a menos que surjam maiores informações, a autenticidade do sudário não pode ser nem provada ou desprovada.