Stan zachowania
Dzieło namalowano na płóciennym, lnianym podobraziu. Na podstawie badań fizykochemicznych określono paletę pigmentów użytych przez artystę: bieli ołowiowej, ochry żółtej, żółcieni cynowo-ołowiowej, cynobru, czerwieni organicznej, smalty, azurytu, malachitu, ochry, umbry i czerni węglowej, najprawdopodobniej kostnej. W XVIII lub XIX w. obraz powiększono do formatu zbliżonego do kwadratu, a kompozycję odpowiednio poszerzono i zmieniono. Wtedy też dodano nową inskrypcję. W trakcie prac konserwatorskich w 1946 r. usunięto wcześniejsze powiększenia, przywracając niemal pierwotny kształt dzieła. Pozostawiono jednak górny pas z inskrypcją uzupełnienia ubytków płótna z malaturą w obrębie herbu.
Pierwotna warstwa malarska ma liczne uszkodzenia, widoczne w badaniach VIS, UV, IR, RTG i MAXRF. Twarz królowej jest dobrze zachowana, z minimalnymi ubytkami. Retusze i uzupełnienia zaprawy wykonano w różnych okresach, co widoczne jest w badaniach UV. Zachowano część dawnych przemalowań, zwłaszcza na kotarze i tle. Stary werniks zmienił kolor, matowiejąc i tworząc smugi, które zniekształcały odbiór dzieła.
Badania MAXRF całej powierzchni obrazu
Parametry pomiaru: wielkość plamki pomiarowej 630 μm, odległość pomiędzy punktami pomiarowymi 400 μm, czas pomiaru w punkcie 20 ms.
Interdyscyplinarne badania pozwoliły na podjęcie kompleksowych prac konserwatorskich i odzyskanie oryginalnych elementów dzieła. Struktura obrazu oraz materiały wskazują na jego powstanie pod koniec XVI w. Badania wykazały także charakterystyczne podmalowanie pod karnacją twarzy, podobne jak w portretach z Katedry Wawelskiej i Muzeum Narodowego w Warszawie. W wyniku prac ujawniła się kunsztowna technika malowania karnacji i światłocień na kotarze, charakterystyczny dla warsztatu Marcina Kobera. Choć przypisanie dzieła artyście wymaga dalszych badań, hipoteza o autorstwie Kobera jest bardzo prawdopodobna