1956年5月19日，在定陵勘探小组白万玉一声“开始”命令下，这在中国历史上破天荒地以研究为目的，有组织、主动地用考古学方法对皇陵的科学发掘正式动工，也是十三陵中唯一被发掘的皇陵。
挖了两个探沟，历时1年整，1957年5月19日，定陵考古队发现了金刚墙。它由23层城砖叠垒成“圭”字形封砖，其后，通过60多平方米的长方形隧道，便是地宫大门。当年，考古队员赵其昌第一个跳进隧道，隧道的地上散乱地铺着当时用于修建皇陵废弃的木板。黑暗里一阵摸索之后，大家发现了地宫大门。石门由汉白玉做成，上边纵横雕刻着九九八十一枚乳状门钉，门面上的铺首庄严威武。
大家走进一看，里边一块石条把大门死死顶住，无法使用蛮力推开，如何才能开启这窥探地宫真貌的石门呢？
在早期开发的明清陵墓里，有些墓道的石门是用石湫滚动的方法将门顶住的，即现在石门内侧做一个斜坡，凿出沟槽，槽顶部放置石湫。当人走出去关门时，石球就会沿着鞋面滚动，直至石门关闭，石球滚进两门交合处一个更深的槽内停住，门就锁上了。根据这个启示，考古队摸索出开启定陵石门的原理，那如何挪动石条呢？在有关崇祯皇帝入葬的记载中，大家发现了“拐钉钥匙”，顺利开启了地宫大门以及之后包括左右配殿在内的七道石门。
关键的时刻到了，考古队员屏住呼吸开启地宫隧道左边的石门，雾气迷蒙中一座棺床隐约可见，但随着雾气渐渐落下，巨大的棺床中除了一口金井外，再无其他，难道墓早被盗了？不甘心就此下定论，考古队员接着打开右边的石门，结果竟和左边配殿里的情形一模一样，但是配殿里并没有被盗的痕迹，究竟为什么空空如也？
已经开了六座石门了，还有一座门。怀着近乎绝望又无比期待的矛盾心理，考古队员颤抖着打开了最后一道石门。顶着烟雾进去之后，大家在一次惊了：棺床上排列着三个硕大的朱红色棺椁。经过考古人员的清理，地宫后殿中间是万历皇帝的棺椁，左边是孝端皇后棺椁，右边则是孝靖皇后的棺椁。
孝靖皇后是万历母亲钦定的原配，就算万历不待见她，她也是有资格陪葬，至于另一位皇后，原本万历皇帝遗命自己宠爱的郑贵妃郑氏为皇后，死后可葬于定陵玄宫，只可惜当时万历与郑贵妃的爱情早为朝臣不容，大臣认为万历的遗诏有悖典礼，于是郑贵妃无缘定陵。而孝端皇后则是他的孙子朱由校当上皇帝后追封的，故将其棺椁迁到了定陵。
帝后同葬后殿，而配殿空空如也的奇特葬例令人疑惑。根据对玄宫后殿地上铺设的木板条观察来看，木条上有车轮压过的痕迹，显然木条是为保护地宫地面的金砖，而两个配殿却没有铺设木条，的确说明当时棺椁没有运进配殿。
当时，孝端皇后先万历而死，直至万历死后，帝后棺椁一同入葬。帝后入葬时正逢雨季，玄宫不可久泄，故只挖开一条通往后殿、中殿的那条隧道，而棺椁无法沿着隧道从后殿进入配殿。但是从孝端皇后逝世到埋葬，中间有六个月的空闲，为什么没有人想到打通配殿的隧道？
也有人怀疑配殿是为殉葬的嫔妃们设计，但是英宗皇帝已废除殉葬制度，万历皇帝不好违背祖制，所以选择了空设？
而后殿里除了三口棺椁和26只凌乱的木箱之外，那些尚未清理干净的木板，没有解开的抬箱子的绳子、木杠，零零散散散落一地，场面相当局促，这些有说明了什么？
据说，皇帝葬例都会经过专门的演练，以免出现意外，然而，万历皇帝埋葬前，宫中并没有进行抬杠等的演练，以至于葬例当天抬着棺椁的绳子断了数次，不过已经没有人顾得上了。
凌乱的葬礼，凌乱的玄宫，仓促的结局反映着这个悲哀的时代。
