Казанлъшката гробница е открита случайно на 19.04.1944 г. от войници при прокопаването на противосамолетно убежище. Изградена е на нивото на околния терен и е ориентирана в посока север-юг с вход от юг.
Планът, градежът, стилът и техниката на стенописите, както и намерените предмети дават възможност Казанлъшката гробница да се датира в първата половина на ІІІ в. пр.Хр., а от 1979 е в списъка на ЮНЕСКО на Световното културно и природно наследство. Състои се от коридор, правоъгълна предгробна и кръгла погребална камери.
Коридорът е от необработени камъни и е с размери 1,84 х 2,60 м. От фасадата в южна посока зидовете му постепенно се снижават и са били затворени с преграден зид висок 0,7 м. Двете камери са изградени от тухли споени с хоросан, а стените и подовете им са покрити с трипластова мазилка, върху която са нанесени стенописи в техники темпера и фреско.
Предгробната камера има правоъгълна форма и е с размери 1,12 х 1,96 м и височина 2,25 м. Засводена е двускатно. Стенната мазилка е разделена според йонийския ордер на няколко цветни пояса в бяло, черно и червено, над които са представени двата фриза. Първият фриз стъпва върху редове от перлен низ, йонийска и лесбийска кима. Върху черен фон е предадена централна палмета, от която симетрично в двете посоки излизат ластари със светлозелени листчета и светлочервени цветчета. Над фриза са изобразени редове от лесбийска кима, зъбчат орнамент и ови. Стенописта завършва с фигурален фриз с военни сцени. Центърът на всяка сцена е подчертан от двойка воини, към които от двете страни се присъединяват въоръжени пехотинци и препускащи конници. Облечени са в къси хитони и ниски обувки, а на раменете им се развяват червени и сини хламиди. Въоръжението им е представено от различни по вид шлемове, двойки къси копия и дълги извити мечове /махайри/, отбраняват се с големи щитове. Сцените се свързват със събития от живота на покойника или с възпоменателни игри в негова памет.
През правоъгълен вход оформен чрез 4 каменни блока се преминава в куполната камера. От вътрешната му страна някога е имало еднокрила метална врата. Куполното помещение е с диаметър 2,65 м и височина 3,25 м. Има кошеровидно-камбановидна форма, затворена при върха с ключов камък. Долната половина на стените е заета от редуващи се полета в черно, бяло и червено. Върху архитрава са представени редуващи се дванадесет четирилистни розети и дванадесет букрании /бичи глави/ украсени с гирлянди. Отгоре е изобразена лесбийска кима, над която се развива главният фриз със сцената на хероизация.
Централно място заемат трите фигури – знатният тракиец увенчан със златен венец седнал върху ниско клине, съпругата му, с диадема на главата покрита с воал, седяща върху висок стол и едрата права жена в пеплос пристъпяща с поднос в ръце към тях.Сюжетът се интерпретира като погребално угощение. От двете страни на тази група се отправя процесия. Зад жената в пеплоса е изобразен млад мъж носещ чаша и кана в ръце. След него пристъпват две музикантки в дълги хитони. Следват двама воини водещи оседлани коне. От ляво на аристократката е представена жена в дълъг хитон, носеща в едната си ръка кутийка с двускатно покритие, а в другата – правоъгълно сандъче. Зад нея върви втора със светлосиньо наметало в ръце. Следва ги младеж водещ четири коня впрегнати в двуколка. Над фриза са представени йонийски корниз, зъбчат орнамент, шнур и червена лента с единадесет лъвски глави. Върху най-горната част на купола е предадено надбягване с колесници теглени от по два коня /биги/. Ключовият камък е бил украсен с осмолистна розета.
Погребението извършено в гробницата е било ограбено още в древността. В кръглото помещение са намерени транспортна амфора, фрагменти от местна и вносна керамика, елементи от глинен венец с позлата, златни кръгли апликации и златни нишки вероятно от украса на дреха, костени предмети, части от въоръжение и юзда, късове дърво и железни гвоздеи, вероятно от погребално ложе, както и кости от два индивида. В предгробната камера е намерено глинено ойнохое и кости от погребания кон.
От двете страни на гробницата на 1,2 м височина в насипа са намерени две огнища със следи от извършвани жертвоприношения - множество животински кости и керамични фрагменти. В източното огнище са били положени два глинени аскоса, сребърна каничка и фрагменти от местни и вносни съдове. На същото ниво, но от двете страни на кръглата камера, са открити и два питоса.
През 1946 г. гробницата е била вградена в специална защитна постройка, която през 1960 г. е преустроена. През 1961 г. е снабдена с климатична система, която да осигури необходимите условия за съхранение на стенописите. През 1966 г. ЮНЕСКО организира международна комисия с цел извършването на цялостна проверка на състоянието на стенописите. През 1979 г. е включена в Списъка на световното наследство на Конвенцията за опазване на световното културно и природно наследство.
С цел съхраняване на стенописите достъпът до оригиналната Казанлъшката гробница е строго ограничен. Достъпна за посещения е изградената в близост гробница-копие. Тя е проект на архитект Младен Панчев. Художниците, пресъздали стенописите, са професор Любен Прашков, Златка Кожухарова и Слави Войков.