1955年，新中國組織了壹批專家，成立了“長陵發掘委員會”，成員為郭沫若、沈雁冰、吳晗、王昆侖、鄧拓、範文瀾、張蘇、夏鼐、鄭振鐸等九人。
委員會下設壹個工作隊，具體負責發掘工作。自周代發展到明清，我國的帝王墓葬已趨向定式，封土基本采取寶城、寶頂的方式。經過勘探，並未發現長陵地宮的線索。
定陵是明十三陵之壹，是萬歷皇帝明神宗朱翊鈞和兩位皇後合葬陵墓。考古人員最先準備發掘朱棣長陵，因試掘失敗，結果定陵成為了替代品。
定陵先後歷時6年修建，耗銀達到了800萬兩，其中地宮位於地下27米深處，由隧道券、前殿、中殿、左右配殿以及後殿組成，總占地達到1100多平方米。經過研究，委員會決定將目標轉向定陵。偶然的壹次，定陵地宮入口被工作人員成功發現。
1956年5月17日，工作人員正式發掘定陵。1957年5月17日，經過委員會壹年的努力，定陵金剛墻的封口終於被發現，定陵的地下玄宮入口被找到。排完地宮內的氣體後，為了防止剩余的有毒氣體傷人，發掘人員並未立即進入地宮，而是把壹只大公雞放到了裏面，此法未成功。
工作人員只好派壹名隊員戴著防毒面具下到洞裏。還好，壹切無事。隊員們紛紛下洞，中央新聞記錄電影制片廠的攝影師也在此時跟進了洞。走過墓道盡頭，定陵的地宮石門矗立在隊員們的眼前。此兩扇門由整塊漢白玉做成，高3.3米、寬1.7米。每扇門上有乳狀門釘，縱橫各九排，***81枚。
因為石門背後有石條頂住，工作人員用壹根八號鐵絲自制了古籍中《肅松誌》中描述的“拐釘鑰匙”。石門打開後，定陵地宮終於呈現在隊員們眼前。石門之內是地宮的前殿，東西長25米，南北長6米，高7.2米。
地上有壹層腐朽的黃松地板，板上有車輪痕跡，這是下葬時為保護磚面而設計的。經過前殿，打開第二扇石門進入，是定陵中殿。此殿陳設著萬歷皇帝和兩位皇後的寶座，座前有黃色琉璃五供，即壹香爐、二燭臺、二花瓶。中殿南北兩壁各有壹甬道通往配殿，但卻有棺床而無棺槨。
帶著疑問，隊員們打開了地宮的最後後殿，只見殿中部偏西的位置赫然擺放著三座棺床，棺床上並排著三口朱漆棺材。經過專家鑒定，確定中間的壹口是明神宗的。經過緊張的清理，工作人員清理出了三個棺槨內以及棺槨外的隨葬品，***計2648件。圖為萬歷皇帝的頭骨。
據專家研究，萬歷帝牙齒的磨損程度極其輕微，說明他的食物極為精細，也正是因為食物精細，所以萬歷帝擁有嚴重的牙周病和齲齒。另外，萬歷帝的牙齒上有楔形缺損，壹則說明他的刷牙方法不正確，二則說明當時宮廷使用牙刷已是普遍情況。
萬歷皇帝的金絲蟠龍翼善冠，全部用0.2毫米細的金絲編制，薄如蟬翼，重量僅為826克。上有二龍戲珠的圖案，孔眼勻稱，外表不露任何接頭痕跡，堪稱巧奪天工。當時因為考古經驗不足，工作人員並未戴手套，而是直接用手取出了金冠。
經中科院古脊椎動物與古人類研究所的研究人員復原，萬歷帝是駝背，身高1.64米。通過檢驗萬歷帝屍體上遺留的頭發，萬歷帝血型為AB型。1958年7月底，考古人員耗時兩年零兩個月後，終於讓這座深藏368年的陵墓重現天日。但因為技術原因和經驗不足，地宮中的許多文物並未得到妥善保存。
定陵的建築結構
陵區的主要建築有石橋、碑亭、陵門、裬恩門、裬恩殿、明樓、寶城和地下宮殿等，主體建築均坐落在壹條中軸線上。此外，在陵墓四周還有神廚、神庫、宰牲亭、祠祭屬、神宮監等附屬建築。
地宮是定陵的主要部分，深27米，由前、中、後、左、右5個廳組成，建築面積1195平方米。其中左、右配殿是相對稱的兩個殿，中間各自有壹個用漢白玉壘砌的棺床，兩配殿有甬道與中殿相通。中殿內有3個漢白玉石座，並擺放皇帝和皇後的五供和長明燈。
後殿是地宮內最大的壹個殿，殿內棺床正中央放置有萬歷皇帝和兩位皇後棺槨。棺槨周圍放置有玉料、梅瓶及裝滿殉葬品的紅漆木箱。出土的隨葬品包括帝後服飾、冊寶、明器、木俑、甲胄、刀、箭、金、銀、玉、瓷器皿以及大量絲織品。