Ponieważ wapień oolitowy – materiał, z którego wykonana została Wenus – jest skałą osadową utworzoną przez stopniowo nagromadzone warstwy mułu i innych materiałów, możliwe jest odróżnienie pojedynczych ziarenek i kawałków, z których składa się kamień. Jeden z fragmentów muszli znalezionych w posągu pochodził od stworzenia, które żyło w okresie jurajskim. Sam kamień autorzy pracy datują na mezozoik. W przeciwieństwie do poprzednich badań Wenus, w których oglądano tylko zewnętrzną stronę dzieła, tym razem figurkę badano także za pomocą tomografii komputerowej o rozdzielczości 11,5 µm, co pozwoliło zajrzeć do wnętrza posążka bez jego uszkodzenia. Skanowanie wykazało, że Wenus w niewielkim stopniu przypomina wapienie oolitowe w pobliżu Willendorfu, ale jest prawie identyczna z tymi z jeziora Garda we Włoszech, po drugiej stronie Alp i Dunaju, w odległości ponad 563 km od Willendorfu. Mniej prawdopodobne miejsce pochodzenia znajduje się na Ukrainie, ponad 1600 km na wschód od Willendorfu. Główny autor badań, Gerhard Weber, spekulował, że kamień mógł się przemieścić podczas ludzkich migracji, które najczęściej odbywały się wzdłuż rzek z powodu zmian klimatu lub wahań dostępności zwierzyny.