W pierwszych dniach lipca 2005 roku do Centralnego Laboratorium Kryminalistycznego KGP wpłynęło pismo Rektora Wyższej Szkoły Humanistycznej w Pułtusku oraz Dyrektora Instytutu Antropologii i Archeologii WSH z prośbą o wykonanie rekonstrukcji wyglądu głowy 70-letniego mężczyzny na podstawie niekompletnej czaszki. Naukowcy chcąc zachować obiektywizm badań celowo nie informowali o swoim przypuszczeniu co do pochodzenia czaszki, aby w trakcie badań rekonstrukcyjnych nie sugerować rekonstruktora utrwalonym w pamięci każdego Polaka wizerunkiem astronoma.

Badania wiązały się z wykonaniem na zdjęciach czaszki siatki-szkieletu rekonstrukcji z naniesionymi grubościami powłok tkanki miękkiej oraz miejscami rozmieszczenia podstawowych elementów budowy zewnętrznej głowy. Średnie grubości pokrywy tkanki miękkiej opracowano na podstawie skal opracowanych m.in. przez antropologa i rzeźbiarza M.M. Gierasimowa. Do wykonania "powłoki" skórnej głowy posłużono się fragmentami zdjęć twarzy, pobranymi z autorskich zbiorów będących na wyposażeniu Zespołu Badań Antroposkopijnych. Często do odtworzenia jednego elementu twarzy (np. nosa) posłużono się fotomontażem, na który składała się kompozycja nawet kilkudziesięciu drobnych fragmentów, pozyskanych ze zdjęć zupełnie różnych nosów.

Tak przygotowane elementy składowe twarzy naniesiono na szkielet-siatkę markerów, rozmieszczając je w anatomicznie odpowiednich miejscach czaszki. Podczas opracowywania poszczególnych elementów kierowano się wytycznymi analizy antropologicznej, jak również ich wyglądem, sugerującym określony przedział wiekowy. Problemem w badaniach była niekompletność czaszki, gdzie przypuszczalne proporcje żuchwy były opracowane w oparciu o kształt i ustawienie dołów żuchwowych. Po wykonaniu rekonstrukcji biegły badań antroposkopijnych podinsp. Dariusz Zajdel, chcąc uzupełnić gotowy już wizerunek o właściwy dla danej epoki strój, zwrócił się z pytaniem do zleceniodawców o podanie wieku z jakiego pochodzi czaszka. W tym właśnie momencie uzyskał on informację, że czaszka ta może być częścią szkieletu Mikołaja Kopernika. Bazując na tej informacji biegły uzupełnił obraz gotowej rekonstrukcji o strój zbliżony do tego, który widnieje na „toruńskim” portrecie astronoma.

Naukowcy, porównując rekonstrukcję z dwoma portretami powstałymi za życia Kopernika, doszli do wniosku, że występujące pomiędzy nimi (pomimo znacznej różnicy w wieku) podobieństwo potwierdza ich przypuszczenie, iż czaszka może pochodzić od polskiego astronoma. Aby zwiększyć prawdopodobieństwo identyfikacji szczątków, dokonano porównania fragmentu łańcucha kodu DNA pobranego z zębów czaszki z kodem pobranym z włosów znalezionych pomiędzy kartami rękopisu, którego autorem był Mikołaj Kopernik, znajdującym się w zbiorach muzeum w Uppsala (Szwecja). Porównawcze badania genetyczne prowadzone były przez kilka niezależnych ośrodków naukowych w Polsce i w Szwecji, potwierdzając zgodność mitochondrialnego DNA. Suma wszystkich przeprowadzonych badań antropologicznych, historycznych, archeologicznych i biologicznych pozwoliły z prawie 100% pewnością potwierdzić tożsamość szczątków zmarłego astronoma i w konsekwencji doprowadzić w 2010 roku do ich powtórnego pochówku w archikatedrze we Fromborku. Do tej pory dokładne miejsce spoczynku Mikołaja Kopernika było nieznane. Grobu Mikołaja Kopernika poszukiwano na terenie archikatedry już kilkakrotnie. Pierwsze prace poszukiwawcze podjęło Warszawskie Towarzystwo Naukowe w 1802 r., a kolejne przeprowadzono w roku 1909 i 1939. Prawdopodobnie również Niemcy prowadzili swoje poszukiwania w czasie II Wojny Światowej. Wszystkie te próby zakończyły się niepowodzeniem.