Posiblemente adquirida por Felipe IV o por Carlos II. En el inventario de obras salvadas en 1734 del incendio del Alcázar de Madrid figura como copia de Guercino (1591-1666). En el inventario de 1772 del Palacio Real como original de Gerard van Honthorst (1592-1656), atribución con la que ingresó en el Museo y que se mantuvo hasta el catálogo de 1963, cuando fue incluido como original de Hendrik ter Brugghen (1588-1629). Finalmente en el catálogo de 1985 es recogido como obra de Matthias Stom, atribución propuesta por Schneider en un artículo de 1923 (donde era reproducido por primera vez) y hoy unánimemente aceptada.

El tema está tomado del Evangelio de San Juan (20, 24-28). La representación corresponde al momento en el que al Apóstol Tomás introduce sus dedos en la llaga del costado derecho de Cristo para cerciorarse de su resurrección.

Schneider (1923) y Nicolson (1977) sitúan esta obra en la etapa siciliana del pintor, cuando en su pintura se aúnan rasgos estilísticos nórdicos, como, por ejemplo, el riguroso plegado de los paños, con los propios de los pintores seiscentistas napolitanos. En efecto, los tipos populares, la expresividad de rostros y manos y su marcada rugosidad, las carnaciones amarillas, el modelado táctil del cuerpo y el rostro de Cristo, el tratamiento de los cabellos a base de pinceladas anchas y pastosas, el colorido y los fuertes contrastes lumínicos hablan de la asimilación por parte de Stom de la pintura de los seguidores de José de Ribera (1591-1652), que pudo conocer y estudiar durante su estancia en Nápoles.  Si bien la fuente iconográfica última de esta escena se remonta a Caravaggio (La incredulidad de Santo Tomás, Potsdam, Palacio Sanssouci), Stom parece haber seguido la versión de Hendrick ter Brugghen, que había invertido la composición de Caravaggio para que el Apóstol Tomás quedara junto al constado derecho de Cristo y así evitar que su brazo cruzara por delante de su cuerpo.

El lienzo está recortado en todo el perímetro, quizá porque sufrió daños en el incendio de 1734 del Alcázar de Madrid. Es muy posible que el tamaño original fuera similar a la otra versión de este tema existente en la colección del barón Scotti, en Bérgamo, que Schneider y Nicolson sitúan también en la etapa siciliana del pintor. Si bien el planteamiento compositivo de ambas es básicamente el mismo, la versión del Prado está mejor resuelta. Por una parte, el escorzo del brazo de Cristo resulta menos forzado que en la versión de Bérgamo. Pero además, la figura de Cristo adquiere un protagonismo absoluto. A ello contribuye de forma definitiva el hecho de que aparezca distanciada de las de los Apóstoles y, sobre todo, el haber sustituido la vela, foco de luz artificial característico de Honthorst y sus seguidores, por una fuerte iluminación lateral que transforma la figura de Cristo en foco luminoso que alumbra, a su vez, la escena. Esta transformación podía estar en relación tanto con su condición de cuerpo luminoso de resucitado -de ahí que no muestre en las manos las heridas de los clavos ni en la frente las de la corona de espinas- como con la nueva significación del Corpus Christi dentro de la doctrina contrarreformista. Quizá también por ello Stom, al contrario que Caravaggio y ter Brugghen, opta por mostrar el rostro de Cristo y el torso prácticamente despojado del manto.

Schneider relaciona con acierto la cabeza del Apóstol situado detrás de Santo Tomás con el  anciano pastor que contempla al Niño Jesús en La adoración de los pastores (Colección Lichtenstein).

Figura consignado en el inventario de pinturas salvadas del incendio del Alcázar de 1734. En 1772 está en la Sala de Capellanes del Palacio Real de Madrid como copia del Guercino. Ingresa en el Museo antes de 1834 como obra de Gerard van Honthorst.