所有陪葬品被取出来之后，考古专家开始着手对尸身进行处理。值得一提的是，这个棺椁一共有四层，最里面的一层才是内棺，盛放着墓主人尸身。内棺上布满了彩绘，色彩丰富，艳丽照人。当内棺被打开后，考古人员发现墓主人身上穿了几十层几乎可以涵盖春、夏、秋、冬四季的衣服，想看到尸身的真容，必须揭开这些已经腐烂的衣物。
当揭到最后一层时，考古人员发现这具古尸不仅仅只有尸骨，竟然还有皮肉，整个被浸泡在棺内约20厘米深的无色液体中（出土后不久渐变成棕黄色）。经过长达一个星期的清理，完整的尸身终于被整理了出来，这具完整的千年不腐的女尸，就是后来举世闻名的“辛追夫人（长沙国丞相利苍的妻子）”。她年约50岁，身高1.54米，体重34.3公斤，全身润泽，皮肤覆盖完整，毛发尚在，肌肉有弹性，部分关节活动自如，甚至手足上的纹路也清晰可见。
经医学家临床检验：辛追夫人生前患有冠心病、多发性胆石症、全身性动脉粥样硬化症等多种疾病。她的多种病变为研究古病理学、古代疾病史和中国医学发展史，提供了宝贵的科学资料。关于辛追夫人的亡故原因，经医学家分析，她皮下脂肪丰满，皮肤没有褥疮，无高度衰老迹象，故应为突发急病而死。从病症推断与解剖发现，其食道、胃及肠内有甜瓜子138颗半，死亡时间应在暑天，可能是吃了生冷甜瓜后引发胆绞痛，由此诱发冠状动脉痉挛，导致严重心律紊乱而猝然死亡。
这具世界考古史上前所未见的不腐湿尸，一经面世即引发世界轰动。同年，日本首相田中角荣访华，参观完马王堆汉墓之后提出希望得到女尸几根头发，但是并没有说出索要的原因，被周恩来总理婉言谢绝。后来又数次提出要求，索要头发的数量也从几根到一根再到半根最后到一寸，但因日方始终没有说明索要理由，中方自始至终没有答应。美国人也曾提出拿一克月岩换女尸一根头发，同样被拒绝。
后来日本和美国又多次许以重金，希望能够得到辛追夫人的头发以及墓室里面的泥土，都被我国的科学家坚定地拒绝了。湖南省政府也作出了批示，要求做好文物保护工作，绝不允许日本人从女尸中捞到任何好处。当时由于中国的科技并不发达，不太清楚日本人要女尸的头发有什么用处。随着近些年科技的发展，逐步意识到当时日本人和其他的西方发达国家想要辛追夫人的头发，很大可能性是准备拿去做基因研究，探求我国古人类遗传密码的信息。但最终目的是什么，就不得而知了。辛追夫人复原模型
辛追女尸现存于湖南省博物馆，它在诸多领域的“独一无二”使它成为当之无愧的国宝 ！