Роберт де Клари, летописец Четвертого крестового похода, писал, что во время разгрома Византии Плащаница «исчезла так, что никто не знал, что с ней сталось». Другой хронист, граф Риант, рассказывал, что во время разграбления Константинополя Влахернская капелла не была тронута крестоносцами. Епископу Гарнье де Тренелю, который находился при их войске, было поручено охранять все реликвии императорской капеллы. Но епископ вскоре умер, оставив после себя список охраняемых им предметов, в котором Святая Плащаница не упоминается. Многие из перечисленных в списке предметов были отправлены им в Европу, но Плащаницы среди них не было. Как не было и сведений о том, куда она делась.
Впоследствии исследователи высказывали предположение, что епископ оставил Плащаницу у себя, как самую главную из вверенных ему святынь. Может быть, он сам хотел привезти ее в родной город Труа, но смерть помешала ему осуществить это намерение. А может быть, он завещал кому-нибудь из главных рыцарей отвезти Плащаницу в Шампань? Однако с тех пор исторических сведений о том, где и у кого находилась эта святыня, нет.
Но вот в 1353 году граф Жофруа де Шарни I принес в дар аббатству, которое он основал близ Труа, Плащаницу как подлинное полотно, которым было обвито тело Иисуса Христа при снятии его с креста и при погребении. Точных сведений, откуда де Шарни получил Плащаницу, нет, известно только, что она с незапамятных времен находилась в его родовом замке и будто бы досталась предку де Шарни как военная добыча с Востока.
Слух о чудесной Плащанице быстро распространился среди народа, и толпы богомольцев стекались в Труа на поклонение святыне. Однако епископ Г. Пуатье быстро прекратил это паломничество, так как сам не верил в подлинность Плащаницы и считал изображенный на ней лик Спасителя делом рук плохого живописца. Вскоре Плащаницу вернули графу де Шарни, и он хранил ее у себя.
Однако здесь следует вспомнить об особой ценности сообщений Николая Мазарита, спасшего святую Плащаницу от огня еще в 1201 году: «Похоронные ризы Христа. Они из полотна. Еще благоухают помазанием; они воспротивились разложению потому, что закрывали и одевали нагое, миррой осыпанное Тело Бесконечного в смерти». Николая Мазарита поразило то, что Иисус Христос на Плащанице совершенно нагой, а такой вольности не мог себе позволить никакой христианский художник.
Поклонение Плащанице возобновилось в 1389 году, но Петр д,Арси (новый епископ Труа) тоже не хотел верить в подлинность святыни. Чтобы покончить с этим спорным вопросом, он отправил римскому папе Клименту VII послание, в котором и изложил свои выводы о неподлинности Плащаницы. К посланию епископ приложил вымышленное письмо (якобы бы найденное им), в котором какой-то неизвестный живописец признается, будто это он нарисовал Плащаницу. Папа благосклонно отнесся к этому посланию и своей буллой приказал считать Плащаницу простой живописью. Святыня вновь возвратилась в замок Шарни, а в 1452 году Маргарита де Шарни, одна из наследниц графа, подарила Плащаницу своей подруге – герцогине Савойской. Людовико I Савойский, супруг герцогини, построил в городе Шамбери прекрасную капеллу для драгоценной реликвии, куда ее торжественно внесли в 1502 году. Однако случившийся через год пожар едва не уничтожил часть капеллы, Плащаница чуть было не погибла, но самого изображения огонь не коснулся. Только на согнутых краях остались следы…
На прожженные места потом были положены шелковые заплаты, а еще через два года для большей прочности края Плащаницы были окаймлены особой тканью.
Многие плащаницы и до этого показывались в разных городах, но массовым сознанием только эта принималась за подлинную. Она трижды горела и чудом сохранялась. Чтобы очистить от копоти после пожаров и убедиться в ее ненарисованности, Плащаницу несколько раз стирали, варили в масле, но изображение оставалось.
В 1578 году Карл Барромено, престарелый епископ Милана, пошел пешком в Шамбери на поклонение святой Плащанице. Чтобы избавить старца от перехода через зимние Альпы, Плащаницу вынесли ему навстречу. Встреча эта произошла в Турине, в соборе Святого Иоанна Крестителя, где Плащаница хранится и до настоящего времени. Она была сложена и помещена в металлический ларец с несколькими замками, ключи от которых имелись только у папы римского, принца Савойского и архиепископа Туринского.
Плащаница представляет собой тонкое льняное полотно длиной 4 метра 36 сантиметров и шириной 1 метр 10 сантиметров, тканное зигзагом 3х1. Такие ткани изготавливали на Ближнем Востоке (в частности, в Сирии, отчего их стали называть «дамасскими») в II—I веках до нашей эры. В более ранние и поздние времена такие ткани, стоившие очень дорого, неизвестны. Кроме льна, в составе ткани ученые обнаружили несколько волокон хлопка переднеазиатского вида.