Oficjalne stanowisko Kościoła katolickiego wskazuje, że autentyczność całunu nie jest warunkiem prawdziwości nauczania Chrystusa. Nauka interdyscyplinarna zajmująca się badaniem całunu nosi nazwę syndologii (od włoskiego określenia Santa Sindone, czyli „Święty Całun”).
W 1989 roku przeprowadzono datowanie radiowęglowe pobranej z całunu fragmentu tkaniny, które wskazało, że pochodzi ona z XIV wieku naszej ery, co jest zgodne z pojawieniem się Całunu. Po badaniu pojawiło się wiele hipotez i badań eksperymentalnych, które miały zdyskredytować to badanie, albo w inny sposób wykazać pochodzenie Całunu z I w. n.e. Dowody ze znaczących opublikowanych do tej pory raportów, które podważają datowanie radiowęglowe, są niewystarczające, aby obalić jego wyniki.
Opis całunu Całun Turyński jest kawałkiem ręcznie tkanej tkaniny o wymiarach: długość 437 cm oraz szerokość od 112,5 do 113 cm (po konserwacji w 2002 roku) a masę około 2,5 kg. Płótno utkane zostało z nici lnianej, z niewielką domieszką włókien bawełny indyjskiej, splotem „trzy na jeden”. Widoczne są liczne konserwacje pochodzące z XVI wieku.