Τα ευρήματα χρονολογήθηκαν στους Ρωμαϊκούς χρόνους, γύρω στο 345 μ.Χ. και όχι από τις Σταυροφορίες, όπως γνωρίζαμε μέχρι σήμερα
Μέχρι σήμερα, τα αρχαιότερα αρχιτεκτονικά στοιχεία που βρέθηκαν μέσα και γύρω από το Πανάγιο Τάφου, είχαν χρονολογηθεί στην περίοδο των Σταυροφόρων, πριν από 1.000 περίπου χρόνια.
Σήμερα όμως, οι επιστήμονες αποκάλυψαν ότι η πραγματική ηλικία του ιερότερου τόπου λατρείας των Χριστιανών είναι πολύ μεγαλύτερη, για την ακρίβεια χρονολογείται από την περίοδο της Ρωμαικής κατοχής στην Ιερουσαλήμ.
Σύμφωνα με το National Geographic, οι επιστήμονες που εξέτασαν δείγματα ασβεστοκονιάματος από τον χώρο ανάμεσα στην αρχική, ασβεστολιθική επιφάνεια του τάφου και τη μαρμάρινη πλάκα, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ο Τάφος του Ιησού χρονολογείται γύρω στο 345 μ.Χ, σχεδόν 17 αιώνες πριν. Σύμφωνα με ιστορικά κείμενα, οι Ρωμαίοι ανακάλυψαν τον τάφο, τον αναστήλωσαν και έχτισαν τον ναό γύρω στο 326 μΧ.
Επίσης, αν και δεν επιβεβαιώνεται αρχαιολογικά πως πρόκειται όντως για τον τάφο του Ιησού του Ναζωραίου, τα νέα στοιχεία χρονολόγησης δείχνουν πως το ταφικό συγκρότημα χτίστηκε κατά την περίοδο του Μεγάλου Κωνσταντίνου, πρώτου Χριστιανού αυτοκράτορα των Ρωμαίων.
Ο Πανάγιος Τάφος ανοίχτηκε για πρώτη φορά έπειτα από αιώνες τον Οκτώβριο του 2016, στο πλαίσιο συντήρησης από ομάδα Ελλήνων επιστημόνων του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου.