Güvenlik kamerası bulunmayan sokağa çıkan tüm caddelerdeki kamera kayıtları toplanarak saniye saniye incelendi. Olayın yaşandığı saat 13.00 ila 13.30 arasında bölgeden geçen tüm vatandaşlar tek tek emniyete götürülerek bilgisine başvuruldu. Kameraya takılan Pakistan uyruklu M.V.’nin telaşlı şekilde yürüdüğünü belirleyen ekipler, şüpheliyi olay yerine yakın bir evde yakaladı. 19 yaşındaki sapık ilk ifadesinde suçunu itiraf etti. Taburcu olan küçük kız da psikolog eşliğinde emniyette zanlıyı teşhis etti. M.V. ile birlikte gözaltına alınan yabancı uyruklu 6 ev arkadaşı ise sınır dışı edilmek üzere Göç İdaresi Müdürlüğü'ne teslim edildi. Zanlının evindeki eşyaları ve üzerindeki elbiseler ile doku örnekleri DNA tespiti için Adli Tıp Kurumu’na gönderildi.

Gözaltına alınan M.V.’nin pasaportunun ve kimliğinin olmadığını belirlendi. Zanlının 5 ay önce kaçak yollardan yasadışı göçmen olarak Türkiye’ye geldiği ve Zeytinburnu’ndaki bir çanta imalathanesinde çalıştığı tespit edildi.Aile Bakanı Zehra Zümrüt Selçuk, olayın ardından uzman bir ekibin görevlendirildiğini, klinik psikoloğun 24 saat çocuğun ve ailenin yanında kalacağını belirterek şunları söyledi: “Failin en ağır cezayı alması için adli süreci yakinen takip edecek ve açılan tüm davalara müdahil olacağız.”