Собор Святого Петра был первой базиликой, построенной при императоре Константине в 349 г. н. э. Всегда считалось, что он был воздвигнут на месте гробницы апостола Петра. В 1506 г. папа Юлий II заложил камень в основание нового храма, законченного лишь через сто лет при участии таких художников, как Браманте, Микеланджело, Антонио де Сангалло, Мандеро и Бернини.
Большой купол собора высотой 136 м был спроектирован Микеланджело, но завершен лишь после его смерти. Неф имеет длину 212 м. В центре находится балдахин — свод из позолоченной бронзы, разработанный Бернини в XVII в. Собор имеет 187 м в длину, в нем располагаются одиннадцать часовен и сорок пять алтарей. Собор Святого Петра — самый большой в истории христианства, а его купол — самый крупный в Европе.
Однако ответ был найден. В 1939 г. скончался папа Пий XI, его предстояло похоронить рядом с Пием X. Власти решили воспользоваться случаем и вскрыть пол гробницы под собором Святого Петра, известной как Священные гроты. Там покоятся тела многих пап. Во время работ был обнаружен пол первоначальной базилики Константина, а еще глубже располагался ряд древнеримских усыпальниц, датируемых II веком н. э. Пространство между гробницами было плотно заполнено землей, чтобы создать для базилики прочный фундамент. Археологи также нашли на стене одной из гробниц надпись 300 г. н. э.: «Петр, пусть Иисус Христос помолится за святых христиан, похороненных возле твоего тела». Дальнейшие раскопки обнаружили открытую площадку размерами семь на четыре метра, ограниченную с одной стороны стеной. В стене находилось некое подобие алтаря, датируемое ок. 160 г. н. э., и расположено оно было прямо под Высоким алтарем собора Святого Петра. (Гай Римский, юрист II в., упоминает, что над могилой Петра стоял подобный памятник.)
Во время раскопок археологи нашли кости взрослого мужчины. Они были изъяты и помещены в деревянную коробку. Но об этом известили не всех членов экспедиции, и поэтому после осмотра территории было решено, что здесь нет человеческих останков. Так до сих пор и не удалось установить, почему по приказу монсеньора — главы экспедиции останки были скрыты. И только в 1952 г. ошибку обнаружили и останки отыскали в хранилище. Исследование показало, что эти кости были захоронены в земле под подобием алтаря (его называли «эдикула»). Тело было завернуто в тонкую шерстяную пурпурную ткань, вышитую золотом. При жизни этот человек явно пользовался уважением.
Дальнейший осмотр показал, что на участке, где были найдены кости, сохранились остатки штукатурки, поддерживавшей стены. На одном фрагменте была надпись, которую два года спустя эпиграфист Маргарита Гвардуччи смогла перевести с греческого как «Внутри находится Петр». Практически не остается сомнений, что были найдены останки святого Петра, и это доказательство того, что Ватикан действительно был построен на могиле апостола.
27 июня 1968 г. папа Павел VI провел простую церемонию в зоне раскопок под Высоким алтарем и заботливо поместил плексигласовые контейнеры с останками святого Петра туда, где они когда-то были найдены.