Сначала реликвия считалась частной собственностью герцогов Савойских. Она хранилась в домовой часовне и повсюду следовала за двором. Все члены семьи высоко чтили ее. Мало-помалу реликвия становилась все более известной; кардинал Франческо делла Ровере, будущий папа Сикст IV, сообщает о реликвии, находящейся у Савойской династии, в своем труде «De sanguine Christi», опубликованном в 1473 году.

У реликвии еще не было постоянного местонахождения, потому что Савойский двор постоянно возил ее с собой, считая средством от всякого рода опасностей. Конечно, в этом был очевидный риск. Поэтому постепенно возникла идея возвести в Шамбери специальную часовню, чтобы хранить там плащаницу. Таким образом, реликвиия перестает быть частной собственностью и становится драгоценностью всей Савойи, а позднее – и всей Вселенской Церкви.

12 июня 1502 года реликвия была торжественно перенесена в часовню в Шамбери. Епископ Гренобля лично нес ее в руках. События в Шамбери вызвали огромный энтузиазм верующих; фамильная часовня герцогов Савойских в одночасье стала самым популярным в Европе местом массовых паломничеств. В 1506 году папа Юлий II утвердил тексты литургии для публичного почитания реликвии и провозгласил 4 мая праздником Плащаницы. Несколько лет спустя было основано братство Святой Плащаницы.

4 декабря 1532 года в ризнице часовни в Шамбери произошел пожар. Хотя реликвию вовремя удалось спасти, одна из сторон серебряного ящика, где она хранилась сложенной, оплавился от высокой температуры, и капля расплавленного металла прошла насквозь через все слои ткани. В следующем году на праздник Плащаницы, 4 мая, реликвия не была выставлена, что вызвало разочарование верующих. Поползли слухи, что она сгорела во время пожара. Об этом писали, в частности, Рабле в «Гаргантюа и Пантагрюэле» и Жан Кальвин в трактате о реликвиях, иронизировавший над их подлинностью.

Чтобы заставить замолчать оппонентов, было необходимо вновь проверить аутентичность плащаницы. Папа поручил эту задачу карди-налу-легату Людовику де Горрево.

Исследование состоялось 15 апреля 1534 года. Реликвия была принесена из башни, где хранилась, в часовню и разложена на столе. Были допрошены двенадцать свидетелей, которые до пожара прикасались к ней своими руками и показывали ее народу. Все подтвердили ее подлинность. Тогда кардинал-легат торжественно провозгласил, что это – аутентичная реликвия. После этого он передал ее сестрам-кларисскам и поручил им восстановить то, что было повреждено.

2 мая 1534 года реликвия была торжественно возвращена в часовню в Шамбери. Там она оставалась до 1578 года, когда герцог Эммануил Филиберт Савойский передал плащаницу в Турин. С 1694 года плащаница хранится в роскошной часовне, построенной при Туринском соборе архитектором Гверино Гуарини. Вплоть до смерти короля Умберто II в 1983 году плащаница номинально оставалась собственностью семьи Савойских, после чего в соответствии с волей умершего была передана Святейшему Престолу.

Произошедшее в мае 1898 года событие привело к значительному возрастанию интереса к плащанице во всем мире. Фотограф-любитель по имени Секондо Пиа впервые получил разрешение сделать несколько фотографий реликвии. Войдя в совершенно темное помещение (фотографии делались на стеклянных пластинках), Секондо Пиа испытал благоговейный трепет: на сделанном им негативе темные участки выглядели светлыми, а светлые, наоборот, темными, так что практически неуловимое изображение на плащанице стало живым и ярким. То, что могло оставаться на ткани практически незаметным, очень хорошо просматривалось на негативах!