Ao tomar conhecimento dos fatos, vários órgãos ligados a Rede de Proteção a crimes praticados contra crianças e adolescentes deram prioridade ao caso. Um inquérito policial foi instaurado na Delegacia de Polícia de Gravatal, sob comando do Delegado Willian Antônio Meotti, e várias diligências foram deflagradas, sendo representado pela prisão preventiva do suspeito. O pedido foi prontamente analisado e a prisão foi decretada pelo Poder Judiciário da Comarca de Armazém, após parecer favorável do Ministério Público.
O suspeito do crime, de 38 anos, possui vários antecedentes de violência doméstica e envolvimento com drogas. Ele também teria se envolvido numa outra ocorrência envolvendo violência doméstica, na madrugada de 23/03/2024, fato que resultou em sua internação no Hospital. O suspeito acabou fugindo do hospital na quarta-feira (27/03/2024), oportunidade em que teria mencionado que mataria a ex companheira (mãe da vítima do estupro).
Diante da gravidade dos fatos, os setores de inteligência da Polícia Civil e Militar de Gravatal passaram a trocar informações, e, após 03 dias de monitoramento, foi possível prender o suspeito. Ele estava no bairro Dehon em Tubarão e foi preso com apoio de policiais do Pelotão de Patrulhamento Tático do 5º BPM. Também participaram das diligências e monitoramentos Policiais Civis e Militares de Gravatal, Armazém, São Martinho, Tubarão e Jaguaruna (tendo em vista que havia suspeitas de que o alvo teria fugido para a praia).
