W zimie 1867 r., w związku z rocznicą nadania przez Kazimierza Wielkiego statutów wiślickich, postanowiono odrestaurować stojący w katedrze wawelskiej wspaniały sarkofag wielkiego króla i prawodawcy, datowany na lata 1370 – 1380. Podczas prac konserwatorskich, gdy odjęto boczne, marmurowe płyty pomnika i dla sprawdzenia wytrzymałości ściany (do której jedna z nich była przytwierdzona), uderzono w nią młotem, „wypadło z tej ściany kilka kamieni, a poprzez otwór w ten sposób zrobiony pokazało się wnętrze grobu i w nim kości Kazimierza Wielkiego”. Stało się to 14 czerwca 1869 r. Dotąd pomnik królewski uważany był – nawet wbrew relacji Długosza – za tzw. cenotaf, czyli pusty grobowiec, wzniesiony dla uczczenia pamięci zmarłego, którego faktyczny grób znajdował się w innym miejscu. Zatem ów fakt odkrycia szczątków był zaskoczeniem dla wszystkich.
Dokładne komisyjne oględziny wnętrza grobowca wykazały – oprócz szczątków – koronę i berło, jakąś materię wyglądającą na jedwabną, niezbyt jeszcze zmurszałą; lecz wszystko, łącznie z fragmentami trumny, zdawało się być przemieszane z sobą. Szczególnie silne wrażenie wywarła „głowa królewska, obrócona przodem ku wschodowi, przybrana w grubo złocona koronę miedzianą, składającą się z obręczy i pięciu wybiegających z niej lilii”. Jak stwierdzono, drewniana trumna, spoczywająca pierwotnie na czterech żelaznych prętach, umocowanych na wysokości dwóch stóp nad poziomem posadzki, zbutwiała i rozsypała się, a królewskie szczątki znalazły się na dnie sarkofagu w stanie, jaki ukazał się oczom badaczy.
Obecny w komisji Jan Matejko natychmiast sporządził rysunkową dokumentację wnętrza sarkofagu, czaszki królewskiej oraz insygniów i ostróg monarchy. Głęboko poruszony tym wydarzeniem artysta namalował w 1869 r. olejno na tekturze sam moment odkrycia grobowca, a zaglądającemu we wnętrze tumby młodzieńcowi nadał podobno własne rysy. Ciekawa i niespotykana jest koncepcja dzieła. Przedstawia ono wnętrze grobu ujęte od krótszego boku, rozjaśnione przez wybity w nogach otwór w murze i blask pochodni, trzymanej przez zerkającego tam chłopca. Na dnie sarkofagu oraz na jego poprzecznych żelaznych sztabach widać szczątki trumny, szat, kości oraz czaszkę w koronie.
Po latach, już pod koniec życia, Jan Matejko wykorzystał powstałe wtedy rysunki (zwłaszcza czaszki) do stworzenia portretu Kazimierza Wielkiego w swoim rysunkowym Poczcie książąt i królów polskich (1893); ów wizerunek, tak jak podobizna królowej Jadwigi, jest rekonstrukcją rzeczywistego wyglądu ostatniego koronowanego Piasta. Malarz brał udział w powtórnym pogrzebie króla 8 lipca 1869 r., która to uroczystość stała się wielką patriotyczną manifestacją. Obraz Matejki wiernie zreprodukował w drzeworycie Jan Styfi (1839 – 1921), świetny grafik warszawski, zachowując, obok własnej sygnatury, charakterystyczny dla Mistrza Jana, barokowy w rysunku monogram wiązany JM, wraz z datą pierwowzoru 1869. Rycina ozdobiła luksusowy Album Jana Matejki, wydany w Warszawie w 1876 r. Wypada w tym miejscu dodać, iż 7 lipca 1869 r. w katedralnym skarbcu Walery Rzewuski, właściciel pierwszego w Krakowie zakładu fotograficznego, sporządził dokumentarne zdjęcia szczątków królewskich i znalezisk z grobu. Była to pierwsza tego typu dokumentacja w Polsce.
