Trong số những người quen biết với cha thánh, chỉ có chị Xê-xi-li-a mô tả về đặc điểm và dung mạo của cha. Trong cuốn "Những điều huyền diệu" có một câu diễn tả rất hay về chân dung thánh Đa Minh. Những chứng cớ hiện nay chứng minh cụ thể những điều chị đã nói. Sau thế chiến thứ II, Đức thánh cha Pi-ô XII đã cho phép các nữ tu sĩ Đa Minh ở Bologna mang hài cốt của đấng sáng lập Dòng đi xét nghiệm. Trong suốt thời chiến, họ đã cải táng mộ cha thánh và đặt chiếc tiểu đựng hài cốt của cha vào tầng hầm sâu rồi lấy những túi cát lấp lại. Sau chiến tranh, được phép Đđưc thánh cha, tỉnh dòng Lombardy đã dùng tia X xét nghiệm di tích đó, nhưng Đức thánh cha không cho phép mở chiếc tiểu ra. Người ta đã chụp được nhiều tấm hình từ những góc độ khác nhau. Hầu hết các xương vẫn còn sau hơn 700 năm. Các bác sĩ và các nhà nhân chủng học có thể nghiên cứu những tấm ảnh đó và đưa ra một mô hình khá chính xác về bộ xương và đặc điểm về thể lý của thánh Đa Minh. Đức thánh cha rất hài lòng về kết quả đó, nên đã cho phép mở chiếc tiểu đựng chiếc đầu của cha thánh để kiểm tra kỹ hơn.
Trong một thời gian dài, các sử gia đã nghi ngờ những ghi nhớ của chị Xê-xi-li-a. Vì họ cho là chị đã quá già khi kể những chi tiết đó cho người khác chép; và chị đã nói phóng đại. Nhiều điều có vẻ như gượng ép. Chắc chắn chị đã không thể kiểm soát nổi trí tưởng tượng của mình. Tuy nhiên, việc nghiên cứu di tích đã giải tỏa những nghi vấn này, ít ra cũng giống những điều chị đã nói về dung mạo của thánh Đa Minh. Những điều chị kể đã được các cuộc xét nghiệm khoa học chứng minh là đáng tin cậy. Chị nói cha thánh có chiều cao trung bình (việc đo lường cho thấy cha cao độ 1m68) và dáng khoan thai, gương mặt đẹp, hồng hào, tóc và râu màu vàng hung đượm sắc đỏ. Cha thánh không hề bị hói đầu mặc dù có vài vết xám trên mái tóc. Ở đáy chiếc tiểu, các nhà xét nghiệm đã tìm thấy một vài sợi tóc của cha: màu tóc giống như chị Xê-xi-li-a đã mô tả. Chị kể tiếp: "Từ đôi mắt cha phát ra một vẻ sáng ngời dễ làm cho nhiều người kính trọng và thán phục. Đôi mắt của cha to và đẹp". Xương sọ của thánh Đa Minh cho thấy hốc mắt rộng đúng như chị Xê-xi-li-a mô tả. Với việc đo lường trên và những điều mà chị Xê-xi-li-a mô tả, một nghệ nhân đã tái tạo chân dung của thánh Đa Minh. Ít nhất nó phù hợp với chiều kích, hình dáng và sự cân đối. Chị Xê-xi-li-a còn thêm: "Cha có đôi tay dài và rắn chắc, giọng nói mạnh mẽ và rõ ràng, cha luôn mỉm cười trừ khi trước nỗi đau của người khác". Từ trước đến nay, có rất ít vị thánh có dung mạo được mô tả đẹp như vậy.