Os olhos: fotografados em 1929, revelaram a imagem invertida (como a que se produz nos olhos humanos) de um índio e outras figuras humanas. Este achado veio a público somente em 1951. Em 1956, especialistas oftalmologistas examinaram os olhos da pintura, que se revelaram a seus instrumentos como verdadeiros olhos humanos, vivos. Experimentos e pesquisas levados a cabo mais tarde pela NASA trouxeram revelações espantosas: vêem-se nos olhos de Nossa Senhora um índio desdobrando sua tilma diante dum franciscano; o franciscano mesmo, em cujo rosto pode-se distingüir uma lágrima! E ainda um camponês, um índio, uma mulher (provavelmente uma criada negra) um homem e uma mulher brancos, alguns meninos índios e alguns religiosos franciscanos.
De acordo com vários cientistas que analisaram a imagem, podemos ver refletidos em Seus olhos, em ambos e numa precisa localização da mesma forma como refletido por um olho humano vivo, várias figuras que tem sido extensivamente analisadas e parecem corresponder à forma e tamanho de figura humana localizada na frente da imagem.
Em 1929, Alfonso Marcue, o qual foi fotógrafo oficial da antiga Basílica de Guadalupe na Cidade do México, achou que se parecia claramente com a imagem de um homem de barba refletido no olho direito da Virgem. Primeiramente ele não acreditou o que estava diante de seus olhos. Como poderia ser? Um homem de barba dentro dos olhos da Virgem?
Depois de várias análises de sua fotografia em preto e branco, ele não tinha dúvidas e decidiu informar as autoridades da Basílica. Ele foi orientado para manter completo silêncio a respeito do descobrimento.
Mais de 20 anos depois, em 29 de maio de 1951, Jose Carlos Salinas Chavez, examinou uma boa fotografia da face, redescobriu a imagem de que aparece claramente ser um homem de barba refletido no olho direito da Virgem, e o localizou no olho esquerdo também.
Desde então, várias pessoas tiveram a oportunidade de analisar mais de perto os olhos da Virgem na tilma, incluindo mais de 20 médicos, oftalmologistas.
