中殿南北两壁各有一条甬道可通往左右配殿，发掘人员又分别循着甬道进入配殿。配殿的石门比前、中殿门要小，且没有关闭；两配殿对称，东西长2.6米，南北宽6米，顶高7.1米；两配殿西部各设有一门，门向里开。令人不解的是这两个配殿陈设有棺床，而无棺椁。大家的心不由一下凉到底。“是不是地宫被盗过？为什么有棺床无棺椁……”“难道这地宫是假的，万历皇帝和皇后没有葬在这里，另葬别处？……”“你说是被盗过吧，又没有丝毫被盗的痕迹……”一个个疑团在大家心中滚动。偌大个地宫空空如也，意味着什么？辛苦劳碌一年多时间岂不白费！好在这地宫的最后一个殿——后殿尚未打开，大家都把希望放在它身上。后殿的门设在中殿后端，与前、中殿大小一样，工作队员入门的方法也如前技。门开后，大家顾不得什么机关暗箭毒气了，急不可耐地涌入门内，其实此殿的气味比先前的几个殿还要难闻，还要浓。奇迹出现了！蒙蒙雾气中，殿中部偏西处三个棺床上赫然并排立着三口朱漆的棺椁！“找到了！终于找到了！”考古队员们兴奋得互相拥抱起来，眼里闪烁着激动的泪花。一年多的艰苦发掘总算有了圆满的结果，大家此时的心情不难理解。
后殿是地宫的主体部分，它比前中殿都要高大，南北长30.1米，东西宽9.1米，地面至券顶高9.5米。地面铺砌花斑石，细腻光滑，胜过今天的水磨石。整个地宫，连隧道券通长87.34米，左右横跨47.28米，总面积达1195平方米，和同时期的墓葬相比，除了规模巨大及建筑用料精良外，在结构上，定陵地宫并没有什么十分特殊的地方。由前、中、后殿和左右配殿五殿构成的体例与宫殿形制相似，前、中、后三殿相当于地面建筑的三进房舍，左右配殿相当于左右厢房。值得注意的是配殿清理棺椁
经夏鼐等专家鉴定，三口棺椁中，中间的那一口是神宗朱翊钧的，左边的那口是孝端皇后的，右边的是孝靖皇后的。帝后的棺椁均施朱漆，椁用松木制成，棺由楠木制成。椁大都腐朽倒塌，万历帝和孝端后的棺木保存尚好，孝靖后的棺木可能由于迁葬的缘故，已腐朽得难以复原。面对这腐朽程度不一的三口棺椁，夏鼐决定先清理孝靖皇后的那口。
