Il est important de suivre un régime alimentaire normal, c'est-à-dire contenant du gluten, avant le diagnostic pour que les résultats ne soient pas faussés.
En présence de symptômes pouvant être associés à la maladie cœliaque, il faut dans un premier temps faire une prise de sang pour rechercher les marqueurs de la maladie cœliaque : les anticorps anti-transglutaminases IgA. Il s'agit d'un test sanguin très fiable qui peut être prescrit par le médecin généraliste.
Si le test sanguin est positif, une biopsie de l'intestin grêle par endoscopie est ensuite réalisée par un gastro-entérologue. Lors de cet examen, on prélève des petits fragments de tissu de l’intestin grêle afin de déceler les signes particuliers de lésions intestinales (atrophie villositaire) causées par le gluten.
Si les résultats sérologiques sont positifs, ainsi que les changements typiques dans la zone de l'intestin grêle (atrophie villositaire, augmentation des anticorps dans la muqueuse de l'intestin grêle), le diagnostic de la maladie cœliaque peut être confirmé de façon définitive.