Theo di nguyện trước lúc băng hà, di hài của bà được hợp táng vào Càn lăng cùng với Đường Cao Tông. Bia mộ của bà là một tấm bia để trống hoàn toàn, được gọi là [Vô tự bia; 無字碑].

Ngôi Càn lăng nhà Đường đã ít nhất 17 lần bị âm mưu đục phá, trong đó có 3 lần nghiêm trọng nhất. Lần đầu trong loạn Hoàng Sào, có tới 40 vạn binh sĩ đào bới tây đồi Lương Sơn, vạt hẳn một nửa quả đồi. Lần thứ 2 do Ôn Thao, tiết độ sứ tại Diệu Châu thời Ngũ Đại Thập Quốc, kẻ trước đó đã đào trộm 17 ngôi hoàng lăng nhà Đường. Lần thứ 3 do quân Quốc Dân đảng của Tôn Liên Trọng thời Trung Hoa Dân Quốc, đã dùng cả thuốc nổ để phá. Nhưng cả ba lần đều không thành, và Càn lăng vẫn nguyên vẹn cho tới ngày nay, trở thành di tích khảo cổ và tham quan quý báu. Về điểm này, Võ Tắc Thiên và chồng đã may mắn hơn những vị hoàng đế nổi tiếng khác, khi mà Mậu lăng của Hán Vũ đế, Chiêu lăng của Đường Thái Tông... đã bị phá sạch trong thời chiến loạn.

Đầu tháng 5 năm 2008, khi các nhà khảo cổ Trung Quốc khai quật lăng mộ Võ Tắc Thiên tại Huyện Càn cách 80 km về phía Tây Bắc thành phố Tây An, tỉnh Thiểm Tây, Trung Quốc, họ đã tìm được hơn 500 tấn văn vật trong mộ. Việc tìm ra mộ phần và các cổ vật trong mộ Võ Tắc Thiên đã giúp các nhà sử học xác định được nhiều thông tin xung quanh thân thế, sự nghiệp của vị nữ hoàng này. Các nhà khảo cổ phát hiện thấy Đường Cao Tông và Võ Tắc Thiên cùng hợp táng ở tầng ngầm sâu cuối cùng của lăng mộ. Khu lăng tẩm này có ba cửa Đông, Bắc, Tây. Ba cửa này có kết cấu giống nhau, đều có các đài tế lễ trước cửa cung điện, có hành lang đặt Võ khí gươm giáo và cửa cung điện. Tại cửa phía Bắc, các nhà khảo cổ phát hiện thấy rất nhiều ngựa đá, hổ đá, tảng đá trạm trổ điêu khắc, trong đó hổ đá đặc trưng của đời Đường vẫn còn nguyên vẹn. Khu lăng tẩm có quy mô rất lớn với những bức tường bao quanh được xây theo hình vuông rất vững chắc, mỗi cạnh có chiều dài tới 380 mét vuông.

Viện trưởng danh dự Viện nghiên cứu khảo cổ tỉnh Thiểm Tây, Thạch Hưng Bang, đã cho biết, qua những văn vật khai quật được trong mộ cho thấy, thời kỳ Đường Cao Tông và Võ Tắc Thiên trị vì là thời kỳ hưng thịnh nhất của triều đại nhà Đường. Khi Đường Cao Tông chết, giá trị của vật tùy táng quý báu chôn theo vua chiếm tới 1/3 quốc khố. Hơn 20 năm sau, khi Võ Tắc Thiên qua đời, triều đình cũng chôn theo số báu vật trị giá tới 1/3 quốc khố trong mộ bà[91].