Демонстрируемый в музее диафильм и документальная выставка посвящают в секреты мастерства Пьеро делла Франческа. «Мадонна дель Парто» написана им в семь приёмов, большей частью по свежей, сырой штукатурке. Исключение представляет, в частности, голубое платье Мадонны, писавшееся темперой по сухой штукатурке. Складки на одеждах дописывались последующим нанесением тёмных и светлых тонов. Рисунок переносился с картонов различимыми до сих пор по контурам фигур точками. Нимбы выполнены из тонких оловянных пластинок, покрытых листками золота
Проведённые исследования подтверждают высказывавшееся ещё Роберто Лонги мнение о том, что фреска создана ранее 1460 г. как это было принято считать, исходя из того, что мать Пьеро умерла в предыдущем году. Полагают, что она была написана не позже 1455 г., о чём свидетельствуют как технические приёмы и стилистическое сходство с датируемой 1452 г. фреской «Смерть Адама» в церкви святого Франциска в Ареццо, так и близость образа «Мадонны дель Парто» к столь же юной и тоже, хотя и по-иному — скорбно погружённой в себя «Мадонне делла Мизерикордия» — «Мадонне Милосердия», укрывающей своим плащом грешный люд, среди которого Пьеро изобразил и себя (центральная часть полиптиха, заказанного художнику в 1445 г. и ныне находящегося в Городском музее Сансеполькро)
В ходе реставрации выявилось множество потерь красочного слоя. По счастью, большинство их мелкие, а крупные приходятся на относительно второстепенные детали — ступни ангелов и подол зелёной туники одного из них. Реставратор Гуидо Боттичелли не пошёл на имитацию живописи Пьеро, лишь деликатно тонировав лакуны, но устранил всё, что в разное время было произвольно дописано, в том числе купол шатра (но аналогии с шатром на фреске «Сон Константина» из цикла легенды о Животворящем Кресте, думают, что он был конусообразным). В результате дошедшая до нас часть фрески приобрела форму квадрата с неровными краями размером 190×190 см. О её первоначальных размерах, предположительно составлявших около 300×240 см, напоминает новая нейтрально-светлая основа, на которую дублирован этот фрагмент великолепной живописи, сохранившей, несмотря на понесённые утраты, художественную целостность и поэтическое очарование
Теперь фреска помещена в изготовленный из стекла особой прочности и кристальной прозрачности футляр с постоянно поддерживаемым в нём режимом температуры и влажности, что обеспечивает оптимальные условия как для её сохранности, так и для обзора. Футляр установлен на чёрном, малозаметном в тёмном помещении, пьедестале. Он не воспроизводит алтарь, над которым была написана фреска, но сконструирован с таким расчётом, чтобы посетитель видел её под тем же углом зрения, как было предусмотрено художником для церкви. При этом равномерно распространяемое сверху и снизу оптическим волокном освещение приближено по тональности к исходившему от зажжённых свечей. Блестящее экспозиционное решение, призванное одновременно смягчить упрёки за перемещение произведения религиозного искусства из культового здания в музейное
…Перед возвращением в Рим хотелось ещё раз взглянуть на «Мадонну дель Парто». В послеобеденный час посетителей в музее не было. Управляющий им Анджело Перла, он же кассир и единственный смотритель, рассказал, что, как все жители Монтерки, помнит фреску с детства. Подростком, навещая могилу рано умершего друга, он всегда заходил в часовню. Бедность семьи в послевоенные годы не позволила ему долго учиться. Когда он ходил в школу, учительница, которая очень хорошо к нему относилась, доверяла ему во время уроков подкладывать дрова в печку, которая находилась «вон в том углу за Мадонной». Он надеется, что теперь уже не расстанется с нею