Все это время продолжались следственные действия и оперативно-розыскные мероприятия.
Проанализировав все собранные по делу улики, следователи пришли к выводу, что убийство было совершено в жилом помещении, расположенном в непосредственной близости к месту жительства потерпевшей, вероятнее всего, в квартире ее же подъезда. Было принято решение о незамедлительном обходе и обследовании всех без исключения квартир дома, в котором проживала школьница.
5 октября подозреваемый в убийстве был задержан. Им оказался ранее неоднократно судимый за незаконный оборот наркотиков, грабеж и угон сосед убитой девочки, который 2 октября, находясь в состоянии наркотического опьянения, встретил в подъезде потерпевшую и обманным путем заманил в свою квартиру. Злоумышленник попросил несовершеннолетнюю помочь ему по хозяйству. Как только школьница зашла в квартиру соседа, он тут же закрыл входную дверь, при этом сломав замок, чтоб потерпевшая не смогла сбежать, а затем надругался над ней и задушил. Тело убитой подозреваемый спрятал под диван, а ночью вынес его и выбросил в мусорный контейнер.
В настоящее время задержанный дал признательные показания.