Вскрытие тела производилось 20 ноября вечером и ночью. Отмечаемые некоторыми специалистами, изучавшими протокол вскрытия, его неполноту и поверхностность Ю.А. Молин пытается объяснить тем, что все медики, принимавшие участие в исследовании, в первую очередь были врачами лечащими, не имеющими достаточных навыков морфологических наблюдений, что, по правде говоря, не совсем соответствовало действительности.
Виллие записывает в своём дневнике:
За вскрытием последовало бальзамирование тела Александра I. Д.К. Тарасову было предложено взять эту обязанность на себя, но он уклонился, по его словам, «из чувства сыновнего почтения» к императору.
Н.И. Шёниг, адъютант генерала Дибича, очевидец бальзамирования, оставил подробное описание этого процесса:
В полость тела были помещены концентрированные экстракты и настои ароматических трав. Тело забинтовывалось широкими полотняными тесьмами. На труп надели генеральский мундир с орденами, на голову была возложена корона. Тело было помещено в свинцовый гроб, который, в свою очередь, поставили в дубовый, обитый золотой парчой с двуглавыми орлами.
Уровень бальзамирования был низким, что врачи связывали с дефицитом в Таганроге качественного спирта и других необходимых препаратов. Тело начало медленно разлагаться. У гроба были установлены чаши с уксусом — им же смачивали и лицо трупа, которое несколько потемнело.
Почти всюду сопровождавший императора при его жизни и бывший очень близким к нему с самого начала его царствования, Виллие хлопотал по поводу отправки тела покойного, но не был допущен к его сопровождению, а был вынужден остаться с больной императрицей. Он очень сильно переживал это обстоятельство, приписывая его дворцовым интригам. Он писал в своём дневнике: «29-го. Я последний раз видел на земле моего обожаемого повелителя. Вследствие ненависти ко мне я лишён удовольствия сопровождать его всю дорогу».
Для перевозки было принято решение труп заморозить — открыли окна и двери, под гробом установили ёмкость со льдом. 29 декабря, по наступлении постоянных морозов, траурный кортеж под руководством генерал-адъютанта графа Орлова-Денисова выехал в Петербург. Предстоял путь длиною в две тысячи вёрст. По маршруту следования происходили неоднократные остановки. При этом гроб помещался в церквах, открывался, и тело освидетельствовалось с составлением протокола. Последний перед столицей осмотр был произведён Виллие в селе Бабино.