همانگونه که در منابع اهل سنت و شيعه مضبوط است، فاطمه (س) وصيت فرمود تا او را شب دفن کنند، لذا علي (ع) شبانه و تنها با حضور فرزندانش و احتمالاً همراه يکي دو تن از اصحاب از جمله عماربن ياسر، آن معصومه را به خاک سپردند، و از اين روي تربت پاک او بر مشتاقان زيارتش پوشيده است.  بر اساس منابع تاريخي، محل دفن آن حضرت احتمالاً در يکي از سه نقطة زير است:

1.      محل دفن دختر رسول الله (ص) بنا به نقل از عيون اخبارالرضا (ابن بابويه) و المناقب (ابن شهرآشوب) در منزل خودش يعني همان مکاني است که شرح آن گذشت

2.      بر اساس گفته ابوعبدالله (معاني الاخبار)، ابوالفتوح رازي، ابن جبير و ابن شهرآشوب، قبر آن حضرت در محل روضه النبي يعني فاصلة بين منبر و مرقد پيامبر (ص) قرار دارد که اين محل خارج از خانة فاطمه است.

3.      براساس گفته ابن شيبه در تاريخ المدينه، قبر آن حضرت در قبرستان بقيع قرار دارد.

شيخ صدوق و شيخ طوسي دو تن از علماي بزرگ شيعه پس از بررسي مجموع روايات و اسناد، اظهار داشته اند که محل قبر آن حضرت در منزل خودش يعني در پشت مرقد و حجرة پيامبر (ص) واقع است که هم اکنون حجره فاطمه (س) يعني محل مزار احتمالي آن حضرت، در داخل ضريح مشجر قرار دارد والله اعلم، اين محل با بقعه اي کوچک مشخص شده و در قسمت جنوبي آن نيز محرابي به نام محراب فاطمه وجود دارد که در جنوب محراب تهجد واقع است.