Italias antidopingbyrå melder at Caironi avga prøven i en uanmeldt kontroll i Bologna 17. oktober.
30-åringen vant 100 meter i klasse T42 både i London-lekene i 2012 og i Rio de Janeiro fire år senere. I Rio var hun også Italias flaggbærer under åpningsseremonien og vant sølv i lengde.
Nederlandsk OL-løper dømt til 8,5 års fengsel
Caironi måtte amputere det ene beinet over kneet etter en motorsykkelulykke i 2007.
Ifølge antidopingbyrået inneholdt Caironis prøve spor av steroiden Clostebol.
Utøveren har foreløpig ikke kommentert saken. Hun skulle ha deltatt i friidretts-VM for funksjonshemmede i Dubai, som innledes torsdag.