Le indagini portarono al ritrovamento della calotta cranica a Nembro, presso un nipote erede del dottor Gerolamo Carchen, presente all'autopsia del 1848 e che aveva presumibilmente sottratto il cranio del musicista complice la disattenzione dei suoi colleghi.
Il reperto venne collocato prima nella Biblioteca civica Angelo Mai e successivamente nel Museo donizettiano.
Nel 1875 i resti del compositore furono traslati in Santa Maria Maggiore e deposti nel "monumento funebre a Gaetano Donizetti", cenotafio scolpito da Vincenzo Vela nel 1855, accanto a quello del compositore tedesco e maestro di Donizetti, Simon Mayr.
Solo il 26 luglio 1951 la calotta cranica venne posta nella tomba, così da ricomporre l'intera salma del musicista