复原期间，专家使用了拉斐尔的头骨石膏模型和专门的计算机程序。这个石膏模型是1833年挖掘拉斐尔遗体期间制作的。
几个世纪以来一直有猜测认为，这个头骨可能不是拉斐尔，因为他的部分学生后来被埋在他身边。但是，罗马第二大学（Tor Vergata University of Rome）分子生物学家马蒂亚·法尔科尼（Mattia Falconi）教授认为，研究表明这个头骨属于拉斐尔的概率大约是85％，因为这个头骨与拉斐尔的大多数肖像画和自画像相似。
法尔科尼教授表示：“通过3D建模，可以看出肖像画中的眼睛和嘴巴是他的，但是显然拉斐尔对自己的鹰钩鼻不太满意，因此他把自己的鼻子画得平。我们还弄清楚拉斐尔经常把自己画得年轻，这个模型让我们可以看到他的真实样貌。”
拉斐尔·桑西1520年在罗马去世，享年37岁，死因可能是肺炎。