В XX столетии человеком и пастырем, равновеликим святителю Филарету, безусловно, стал святейший патриарх Алексий И. Он и начинал свое епископское служение, как Филарет, с ревельской кафедры. Именно по его благословению начались поиски останков и подготовка к канонизации митрополита Филарета. Проведение работ патриарх поручил своему научному эксперту по вопросам истории и археологии Сергею Алексеевичу Беляеву. В своем отчете о проделанной работе он писал: «Перед началом раскопок наместник Лавры архимандрит Феогност обратился с вопросом о судьбе могил к одному из участников реставрационных работ в Духовской церкви В. В. Балдину. 10 марта 1994 года от него был получен официальный ответ, в котором говорилось: «При устройстве выстилки вокруг Духовской церкви захоронения митрополита Филарета специально не искали и не вскрывали — это я свидетельствую как участник проводившихся здесь до августа 1941 года работ. <…> Уже после раскопок ко мне в руки попали архивные фотографии, на которых поэтапно фиксировано разрушение могилы митрополита Филарета. На последней фотографии представлено содержимое гроба, включая нетленную главу святителя. Народное предание не ошиблось. Время надругательства над могилами на фотографиях не указано, и мне оно не известно, однако есть основания полагать, что разорение произошло в период разрушения церкви во имя Филарета Милостивого… Думается, что после возрождения в Лавре монашеской жизни в 1945 году такое надругательство было невозможно, тем более что, как явствует из фотодокументов, оно было совершено после разбора стен Филаретовской церкви. В действующем монастыре на виду у всего народа сделать это, на наш взгляд, было бы невозможно, да и обстановка в стране в это время была совершенно иная, чем в тридцатые годы. На снимках же Лавра совершенно пустая, безлюдная…
После удаления Филаретовской церкви и других пристроек пространство вокруг Духовского храма превратилось в ровную, ничем не застроенную площадь, покрытую до недавнего времени асфальтом, а в настоящее время вымощенную небольшими бетонными плитами. Никаких видимых следов ни от Филаретовской церкви, ни тем более от могил не осталось. Таким образом, на первом этапе работы задача сводилась к локализации никак не обозначенных на современной поверхности контуров Духовской церкви и находящихся в ней могил. Ее решению очень помогли существующие описания мест захоронения и предоставленный В. В. Балдиным обмерный чертеж Духовской церкви».
Помимо патриаршего эксперта и наместника лавры в раскопках принимал участие архимандрит Кирилл (Павлов) — тот самый знаменитый сержант Павлов, герой Сталинградской битвы, в честь которого назван «дом Павлова». Кроме них при раскопках присутствовали архимандриты Георгий (Тертышников), Матфей (Мормыль), Наум (Байбородин), эконом игумен Георгий (Данилов), иеромонах Викентий (Мазур), иеромонах Иоасаф (Подгоров), представители Московской духовной академии и семинарии. Все они поставили свои подписи под составленным актом вскрытия:
«Мы, нижеподписавшиеся, свидетельствуем, что 10–14 октября 1994 года были произведены раскопки к югу от церкви Сошествия Святого Духа на месте церкви Филарета Милостивого, снесенной в 1938–1940 годах. На тех местах, с которыми письменные свидетельства и церковное предание связывают погребение святителя Иннокентия (Вениаминова) и наместника Свято-Троицкой Сергиевой Лавры архимандрита Антония (Медведева), действительно были обнаружены могильные сооружения (склепы). Но они были полуразрушены и опустошены. На месте, где, по свидетельству разного рода источников, должна была находиться могила митрополита Филарета (Дроздова), была обнаружена яма неправильной формы, суживающаяся книзу. Примерные размеры: глубина около 2,7 м от уровня современной поверхности, по линии В-3 — около 2,5 м, по линии С-3 — около 1,5 м. Яма была заполнена строительным мусором и землей, среди которых находились человеческие останки, святительское облачение и гробовые доски с ручками трех типов. 12 октября из нее были извлечены останки трех человек: черепа, большие кости, ребра и ряд других фрагментов. 13 октября обнаруженные костные останки были омыты по чину омовения мощей и разложены по порядку. После анализа останков и сопоставления их с портретами митрополита Филарета (Дроздова), митрополита Иннокентия (Вениаминова) и архимандрита Антония (Медведева), находящимися в Патриарших покоях, была признана принадлежность останков святителю Иннокентию, митрополиту Филарету и архимандриту Антонию. В дальнейшем справедливость этого утверждения, равно как и правомерность отнесения определенных останков конкретным лицам, была подтверждена специалистами-антропологами. Большинство из найденных фрагментов облачения принадлежит митрополиту Филарету (Дроздову). Принадлежность деревянной панагии пока не определена. Черная мантия принадлежала, по-видимому, архимандриту Антонию».
Далее Сергей Алексеевич Беляев более подробно рассказывает: «Раскопки начались 10 октября 1994 года и продолжались до 14 октября. За это время были произведены земляные работы и первоначальная разработка обнаруженных материалов; работа над облачениями и их фотофиксация продолжалась еще две недели. Исходя из имеющихся данных были выбраны три места раскопок, соответствующие могилам святителя Иннокентия, митрополита Филарета и архимандрита Антония, естественно, с некоторым допуском. Могилы действительно оказались в границах намеченных участков, и расширения площади раскопок не потребовалось.
11 октября духовник Лавры архимандрит Кирилл (Павлов) отслужил в Духовской церкви литию по погребенным. Во время раскопок литии и панихиды совершались регулярно по нескольку раз в день братией Лавры и священнослужителями Духовной академии и семинарии. Утром 11 октября по старой лаврской традиции в Духовской церкви началось непрестанное чтение Псалтири (до закрытия Лавры неусыпная Псалтирь читалась именно в Духовской церкви), и это чтение не прекращалось до окончания работ.
Земляные работы велись одновременно на четырех участках — в предполагаемых местах расположения трех могил с наружной стороны южной стены Духовской церкви и внутри Духовской церкви, около ее южной стены, — там, где находится гробница митрополита Филарета.
Первой была обнаружена могила архимандрита Антония — именно там, где и ожидалось, исходя из известных литературных источников. Были также раскрыты фундаменты стен притвора Филаретовской церкви и самого храма. Кроме того, чтобы исключить малейшую ошибку, была раскопана дополнительная площадь к югу от могилы, где не было никаких фундаментов. На этой площади никаких могильных сооружений не найдено — только земляная насыпь. Северо-восточный край могилы отстоит от пилястра Духовской церкви всего на 25 см, а верхний край кирпичной кладки склепа — всего на 20 см ниже современной поверхности. Перекрывающая могилу прослойка толщиной 20 см состоит из чистого песка и щебня.
Стены склепа архимандрита Антония, выложенные из большемерного кирпича толщиной в один кирпич, довольно хорошо сохранились. Три стены — восточная, северная и западная — по-видимому, сохранились в полную высоту (1,3 м) и состоят из 12 рядов кирпича, и только часть южной стены немного разрушена в центре (высотой на 1–2 кирпича). Размер могилы (по внутренним параметрам): длина (по линии восток — запад) — 2,5 м, ширина (по линии север — юг) — 1 м, высота — 1,3 м. Дно могилы песчаное, возможно, оно также было выложено кирпичом, но при разграблении могилы он был удален. Перекрытие полностью отсутствует. Обычно в монастырских могилах такого типа перекрытие делается в виде кирпичного свода, в могиле же митрополита Филарета оно состоит из плит. Надо полагать, что в могиле архимандрита Антония перекрытие тоже было либо плитовое, либо сводчатое.
Могила архимандрита Антония оказалась на всю высоту засыпана строительным мусором, однородным по плотности и составу. Грунт засыпи — земля темно-коричневого цвета, возможно, с незначительной примесью глины. Гроба в могиле не нашли, только на самом дне были обнаружены фрагменты гробовых досок, два из них — с металлическими ручками. При расчистке дна могилы в западной части найден деревянный параманный крест.
Никаких сомнений в том, что обнаружено захоронение именно архимандрита Антония, нет, причем совершенно очевидно, что оно было осквернено и разграблено. Однако ничего, что хотя бы косвенно указывало на время разграбления, — обрывков газет, монет или каких-либо иных предметов — найдено не было.
Могила святителя Иннокентия, вернее то, что от нее осталось, была обнаружена в месте, которое полностью соответствует указаниям в имеющихся описаниях. По конструкции она полностью совпадает с могилой архимандрита Антония. На ее плохую сохранность могли повлиять два обстоятельства. Во-первых, то, что она расположена ближе к современной поверхности, и, во-вторых, то, что она оказалась рядом с вновь построенным южным крыльцом Духовской церкви и даже частично под ним. А это означает, что при восстановлении крыльца кирпичные стены могилы могли оказаться помехой и были разобраны.
От могилы святителя Иннокентия сохранились части западной торцовой и южной продольной стен, а также кирпичная кладка около южного фундамента Духовской церкви — возможно, часть северной стены могилы, хотя не исключено, что это просто остатки фундамента Филаретовской церкви, вплотную примыкавшего к фундаменту Духовской церкви. Видимая длина могилы — 2 м, причем захоронение частично уходит под южное крыльцо Духовской церкви, которое разбирать не стали, поскольку ничего принципиально нового это не дало бы. На глубине 0,86 м от современной поверхности в центральной части могилы сохранилась кирпичная вымостка; ее длина — 1,35 м (по линии восток — запад), ширина (по линии север — юг) — 1 м. По-видимому, это остатки дна склепа.
Могила на всю высоту была засыпана строительным мусором. Никаких останков в ней не оказалось.
С захоронением митрополита Филарета все оказалось сложнее. Раскопки, как и в двух предыдущих случаях, начались на том месте, которое было определено по описаниям и плану, предоставленному В. В. Балдиным. Однако при первых же ударах лопаты выяснилось, что в западной части этого участка проходит современная теплоцентраль; впоследствии удалось установить, что она была сооружена в 1956–1957 годах.