Niz splitskih crkava opremljen je tijekom 13. stoljeća oltarima sa slikama na dasci, od kojih je do danas očuvano samo šest. Gospa od Žnjana u toj se grupiizdvaja kao najstarija i vjerojatno najzagonetnija hrvatska ikona. Otkrio ju je preslikanu, preoblikovanu i gotovo nečitljivu (te ugrađenu u drveni retabl s kraja 17. stoljeća) Cvito Fisković 1964. godine. Javnosti ju je predstavio nakon opsežnog restauriranja koje je izveo Filip Dobrošević od 1964. do 1967. godine, atribuirajući je tzv. splitskoj slikarskoj školi. Nakon dovršetka radova ikona jesmještena u Riznicu splitske katedrale. Tijekom tog restauriranja utvrđeni su prethodni slikarski slojevi, koji su snimljeni RTG-om te su otvorene velike sonde kojima su prezentirani.
Na Restauratorskom odjelu Split Hrvatskog restauratorskog zavoda počeli su 2018. godine multidisciplinarni radovi na ikoni Gospe od Žnjana: od povijesno-arhivskih istraživanja (posebno istraživanja izvora o crkvi sv. Marije na Žnjanu), paleografske analize i konzervatorsko-restauratorskih radova do izrade kemijsko-fizikalne analitičke mape slojeva uz grupiranje tragova kojima je omogućeno razlučivanje njezinih slojeva (od prikaza kao Bogorodice Hodigitrije, tj. Putovoditeljica,do preinake u Bogorodicu Glikofilusu, tj. Bogorodicu Umiljenja).
Tijekom dvogodišnjega rada pod mikroskopom i više vrsta svjetlosnih snopova uklonjeni su debeli slojevi voska te retuš i lak iz 1967. godine, kao i ostaci preslika iz 18. i 19. stoljeća. Nakon proučavanja površine mikrooptikom te mapiranja slojeva na temelju postojećih oštećenja, provedene su multitehničke analize. Izdvojeno je trinaest točaka za izradu mikropresjeka na kojima su zatim provedene mikroskopske analize svojstava i identifikacija pigmenata XRF-om, SEM/EDS-om, PIXE i mikro Raman spektroskopijom, a potom su na slici provedene XRF analize. Rezultatima analiza postalo je moguće potvrditi redoslijed i svojstva svih povijesnih slojeva na ikoni, razlučiti cjelovite povijesne faze, dijagnosticirati vrste preparacije i veziva i odrediti paletu pigmenata.
Posebna pažnja bila je usmjerena na datiranje ključnog elementa svakog sloja. Tako je datiranje prvog sloja u 12. stoljeće potvrđeno 14C analizom olovnobijelog pigmenta, a svojstva su utvrđena mikro ATR-FTIR-FPA dijagnostikom. Datiranje drugog sloja u kraj 13. stoljeća potvrđeno je paleografskom analizom i starosnom analizom platna. Struktura, elementni sastav i vezivo hrizografije toga sloja, izvedenog pozlaćenom kositrenom folijom, određeni su mikro XRD-om, nano CT-om i FTIR-om. Treći, najmlađi sloj datiran je u 15. stoljeće starosnom analizom drvene ploče na koju su transferirani prijašnji prikazi.
Svi rezultati analiza objedinjeni su prema povijesnim fazama ikone te protumačeni i prezentirani virtualnim rekonstrukcijama. Takva sveobuhvatna, interdisciplinarna analiza omogućila je predstavljanje svakog sloja ikone Gospe od Žnjana. Razumijevanje njezine geneze otvorilo je sasvim novi pogled na spletove slikarskih utjecaja unutar mediteranskog bazena, koje tek otkrivamo.