Se encontró una necrópolis que se extendía de oeste a este en paralelo al Circo de Nerón. Se encontraron cinco monumentos, el más antiguo databa del siglo II. Se incluía una parte de un edificio adosado a un muro revocado en rojo que servía de fondo para el más antiguo de los monumentos. En una pared lateral que cerraba este pequeño monumento por su parte norte se encontraron unas inscripciones que datan de antes de Constantino, muestra de la devoción de los fieles. Una de las inscripciones señalaba "ΠΕΤΡ ΕΝΙ" (inscripción incompleta, en griego, que podría sigunificar "Pedro está aquí" o "Pedro esté en paz"). Debajo del monumento se encontraba una tumba a nivel del suelo cubierta con unas tejas. La tumba estaba vacía, pero alrededor de ella se agolpaban decenas de otras humildes tumbas. Éstas a veces incluso se superponían, o cortaban tumbas anteriores, pero no tocaban la primera de ellas, la que estaba en el centro. Por la evidencia dada, Pío XII suspendió las excavaciones y anunció el 31 de enero de 1949 que se había encontrado la tumba de Pedro.
Años después, La arqueóloga Margherita Guarducci pidió analizar unos huesos que habían sido encontrados en un nicho del Muro G, justamente tras la citada inscripción "ΠΕΤΡ ΕΝΙ". Los huesos tenían adherida tierra, y estaban coloreados de rojo por haber estado envueltos en un paño de púrpura y oro. Había hilos de oro y de la tela incluso adheridos a algunos huesos. Debían de ser huesos de una persona muy venerada, pues los envolvieron en un rico paño de púrpura y oro, para guardarlos en ese nicho. Parece que estos huesos fueron retirados de la tumba de tierra y guardados para protegerlos de la humedad del terreno. Este nicho ha permanecido intacto desde Constantino hasta hoy. Los huesos humanos son de la misma persona: varón, de complexión robusta, que murió a una edad avanzada y vivió en el siglo I.
En 1968 Pablo VI anunció que, según los estudios científicos realizados, había la suficiente certeza de que se habían encontrado los restos del apóstol.
