Az állagmegőrzési céllal végzett elemzésre Firenzében, a szobor kiállítási helyén került sor. A három helyről vett minta alapján beazonosított márványtömb a kutatók szerint nem Carrarából, hanem a misegliai Fantiscritti kőbányából származik. Az eredmények cáfolják azt a tézist, miszerint a márvány Seravezzából, az Apuai-Alpokból érkezhetett, ahol Michelangelo éveken át dolgozott.
A mintavételezés egyik pontja Dávid bal lábának második ujja volt, amely még 1991-ben sérült meg egy vandál támadás során. A kutatók értékelése szerint Michelangelo közepes minőségű márvánnyal dolgozott, amely tele van mikroszkopikus méretű lyukakkal, ezért állapota is gyorsabban romlik.
Michelangelo 1501 és 1504 között dolgozott a Dávidon, ám az ötméteres márványtömböt már 40 évvel korábban kibányászták. A tömböt eredetileg Agostino di Duccio szobrász számára vésték ki, hogy kifaraghassa az egyik prófétát. A szobor a firenzei katedrális egyik támfalánál kapott volna helyet. Mindez csak terv maradt, mert Di Ducció nem látott munkához: a márványtömb legalább 10 évig megmunkálatlanul várta sorsát.
Antonia Rossellino szobrász szintén kinézte magának a márványtömböt, de végül félbehagyta a munkát. 1501-ben Michelangelo tett szert a tömbre, ígérete szerint úgy faragta ki a szobrot, hogy ahhoz nem használt más márványt.
