Il Museo è allestito nella cripta della Chiesa del SS. Sudario. Un’ala è dedicata alle ricerche interdisciplinari condotte sulla Sindone dove si apprezza l’intera serie delle fotografie ufficiali della Sindone, tra cui la prima scattata dall’avvocato Secondo Pia nel 1898. La macchina originale usata da Secondo Pia testimonia le difficoltà operative di allora in ambito fotografico. Ampio spazio è dedicato alle ipotesi di formazione dell’impronta corporea, alla caratteristica della tridimensionalità, alla tessitura, alle microtracce, alle indagini medico-legali. Nell’ala del percorso della storia ipotetica e certa della Sindone e della sua venerazione inizia dalla seconda metà del XV secolo, quando il Lenzuolo divenne proprietà di Casa Savoia. Di estremo valore sono la cassetta utilizzata per il trasporto definitivo della Sindone a Torino nel 1578 e la cinquecentesca teca in argento e pietre dure che ha conservato la Sindone a partire dalla fine del ‘500 fino al 11 aprile 1997, il giorno dell’incendio della cappella del Guarini nel Duomo di Torino. Il Museo è dotato di un percorso per non vedenti ed è inoltre fruibile una rappresentazione tridimensionale della parte anteriore della Sindone che permette ai non vedenti di provare, al tatto, le stesse emozioni che avverte chiunque si trovi al cospetto del telo sindonico. Numerose proiezioni video e DRCode integrano i commenti sui reperti esposti. La visita è preceduta da un breve video in multilingua che accoglie i visitatori e propone la lettura analitica dell’immagine sindonica.