4月9日，地宮第一道門被打開 。隨之而來的是撲鼻的霉味以及石門后面鋪著厚厚一層錢幣的長長的甬道 。這些鋪在地上的錢幣加起來一共有2萬枚，其中13枚是由玳瑁制成的紀念幣 。這也是中國錢幣考古的首次發現 。往里走有一段幽暗的隧道，隧道四周是由黑色大理石拼貼而成的墻壁和地板，上面還有特殊斑駁 。隧道的盡頭，兩塊黑色大理石材質的石碑映入所有人的眼簾 。
在手電光的照射下，工作人員發現一塊碑文上記載了從阿育王分送舍利貢于法門寺，到后來中國歷朝歷代特別是唐朝皇帝供奉佛指舍利的盛況;另外一塊碑文上則記錄了為供奉佛指舍利所捐贈物品的名稱、數量以及捐贈者的名字 。從碑文上所記錄的文字來看，傳說中神秘的佛指舍利以及供奉它的奇珍異寶是確切存在的 。
當考古人員移開兩塊石碑后，又一道石門出現在眾人眼前，石門上面還分別雕刻了一尊精美的菩薩像 。打開石門，地上疊放著一堆又一堆依然精美光鮮的絲織品 。
令所有人沒有想到的是，在阿育王塔的后面還有另外一道石門，這道門的門扇上雕刻著天王力士彩繪浮雕，考古人員猜測，這后面必然還有密室 。當他們揭開上面已經破碎的大理石蓋板，從頂部直接進入之后，數百件金銀器還有各種珠寶呈現在他們面前 。
在第三道石門后面則是地宮的中室 。中室被一頂漢白玉靈帳所占滿，靈帳體積碩大，頂端罩有三件袈裟，袈裟由純金羅紋線和絲線交織而成 。靈帳旁邊還放了一雙金絲繡花鞋 。考古人員還在靈帳的后面發現一只檀木箱，因年代久遠，檀木已腐朽，箱內裝滿了瓷器 。
經陜西省考古研究所研究員禚振西介紹，這些瓷器均為秘色瓷 。秘色瓷是青瓷當中的頂級作品，燒制工藝復雜，在當時比金銀還要珍貴，通常只作皇室貢品 。如今，燒制秘色瓷的工藝已經失傳 。
此外，考古人員還在法門寺地宮中室意外發現20件玻璃制品 。在那個時候，只有伊斯蘭國家才有如此精湛的玻璃燒制技術，并且玻璃器物上所飾有的紋飾帶有很強的伊斯蘭風格 。所以，據考古專家推斷，這些在當時精貴的玻璃制品極有可能是從異域傳來的 。此次發現的玻璃盤更被認為是世界上迄今為止發現的最早的伊斯蘭釉彩玻璃 。
地宮的挖掘工作很快接近尾聲，最后只剩下前室的阿育王塔、中室的漢白玉靈帳以及后室的一個用絲綢包裹著的大包裹還未打開 。置于后室的大包裹的結已經炭化，考古工作人員花了足足兩個小時的時間才把它解開 。
解開后一個耀眼奪目的寶函露了出來，寶函層層相套，一共套了8層，最外面的是檀香木的，早已腐朽，接下來依次是金、銀、玉、珍珠等 。而在寶函的最里面放著一座金光閃閃的純金四門小塔 。
起初，工作人員誤以為這個鐵函就是佛指舍利，但經過仔細鑒定發現這枚與真身志文塔上面所描述的佛指舍利有所出入 。這枚舍利是玉質的 。就在人們失望之時，一名年輕的考古工作人員卻在已經清理空的地宮后室的一個角落發現有片松動的浮土 。待把浮土挖開，一個密龕露了出來，密龕中間放有一個包裹，里面是一個鐵函 。
考古專家利用X光機對其進行掃描后發現，鐵函內確實存有異物 。5月10日凌晨，陜西省考古研究所研究員韓偉打開鐵函，里面仍然是一層套一層的結構 。首先進入人們視野的是一大一小兩顆水晶珠子，下面是一個鎦金函，用絲綢包裹著 。鎦金函的里面是檀香木函，接下來是水晶槨子 。在水晶槨子的最里面放著一個潔白無瑕的小玉棺，而傳說中的佛指則靜靜地躺在玉棺內 。
經過考證，這枚佛指與志文碑上所記載的完全吻合：中間有紋，紋并不徹 。法門寺監院智嚴法師介紹說，根據史料記載，指骨舍利不同于其他舍利，世界上只有唯一的一枚，而其他舍利還會有同類的若干舍利 。
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