Oktawian, mając na względzie miłość dawnych kochanków, pozwolił na pochowanie ich w jednym grobowcu. Poświadczają to relacje Kasjusza Diona i Swetoniusza. Kasjusz Dion napisał, że Antoniusz i Kleopatra zostali zabalsamowani i pochowani razem, zaś Swetoniusz dodawał, iż Oktawian przyrzekł, iż mauzoleum, które zaczęli budować, zostanie ukończone. Istnieje też relacja Plutarcha mówiąca o tym, że przyszły cesarz szanował „wzniosłego ducha” Kleopatry i pozwolił ją pochować u boku Antoniusza „we wspaniały, królewski sposób”. Decyzja ta była podyktowana także sympatią ludu, który był pod wrażeniem miłości tych dwojga.
Mimo tych licznych zapisków historycznych miejsce pochówku Antoniusza i Kleopatry pozostaje nieznane. Możliwe, że ostatecznie nie dokończono budowy wielkiego mauzoleum i pozostawiono ich szczątki w niewielkim grobowcu. Brak grobu kochanków rozpalał wyobraźnię ludzi na przestrzeni wieków. W pewnym XV-wiecznym francuskim rękopisie, artysta uchwycił swoją wizję grobowca, oczywiście w stylu gotyckim.
Od 2005 roku grobowca Kleopatry i Antoniusza szuka Kathleen Martínez, sławna archeolog z Dominikany, zafascynowana postacią królowej Egiptu. Prowadzi ona prace w słynnej świątynia poświęconej Ozyrysowi – Taposiris Magna Osiris, która pochodzi z czasów panowania Ptolemeusza II i znajduje się na zachód od Aleksandrii. Do tej pory odkryto tam uszkodzone popiersie, które rzekomo jest wizerunkiem Kleopatry, 22 monety z jej podobizną i maskę być może przedstawiającą Antoniusza. Ponadto odkopano 27 grobowców i 10 mumii. Rok temu Martinez odkopała pod świątynią w Taposiris Magna korytarz o długości 1305 metrów, który egipskie Ministerstwo Turystyki i Starożytności nazwało „cudem inżynieryjnym”. Tunel prowadzi do Morza Śródziemnego, co oznacza, że przyszłe wykopaliska będą odbywać się pod wodą. Jeśli przeczucie dominikańskiej archeolog okaże się trafne, to być może na końcu korytarza morze skrywa grobowiec Kleopatry i Antoniusza.
