A palinologia é a disciplina que estuda o pólen e o resíduo de flores e novelo, cada vez mais fáceis de rastrear graças aos novos e poderosos microscópios.
Em 1973 o Professor Max Frei, criminologista suíço, botânico, paleólogo, diretor do gabinete científico da Polícia de Zurich e perito da Interpol, realizou uma investigação sobre o Manto desde sua disciplina, que concluiu com surpreendentes resultados.
Frei tinha recebido o encargo de autentificar as fotografias que uma comissão científica, nomeada em 1969 pelo Cardeal Pellegrino, tinham tirado. Ao examinar atentamente o tecido notou a presença de esporos de pólen na superfície do tecido e obteve permissão para recolher umas quantas amostras. Conseguiu identificar nesta ocasião 49 espécies diferentes de esporos, que fotografou, catalogou e conservou.
Os 33 esporos resultaram serem procedentes de planta exclusivas da Palestina ou Turquia (estepes do sul ou área de Istambul). As duas terceiras partes das amostras procediam de zonas alheias a Europa, continente de onde não saiu o Tecido do S. XIV.
Antes de dar um juízo definitivo sobre os lugares onde, segundo a Palinologia, deveria ter estado a Síndone, para ficar "poluída" de tal modo, dedicou-se a visitar as zonas onde as investigações históricas colocavam anteriores estadias do Tecido. Frei comprovou in situ a perfeita correspondência de espécies, conseguindo identificar 59 espécies em total.
O mais peculiar é que as espécies de pólen recolhidas no tecido coincidiam com grande precisão com o caminho que a tradição assinalava para a síndone: de Terra Santa a Turquia, desta a França via os países bálticos e o norte da Itália e finalmente da França a Turim.
A morte surpreendeu ao Frei antes de concluir o trabalho e publicar seus resultados definitivos, não obstante seu estudo é altamente indicativo.