מיד עם קבלת התלונה במשטרה, החלה תחנת לב ת"א בחקירה, איסוף ראיות וממצאים, ולאחר ביצוע פעולות חקירה, תוך שימוש באמצעים דיגיטליים ואחרים, הצליחו השוטרים לזהות את החשודים במעשה ובסיוע שוטרי תחנת עוז עצרו אותם לחקירה. הבחורה נשלחה לבדיקה בבית חולים וולפסון.
החשודים, תושבי מזרח ירושלים בני 26 ו-25, נעצרו לחקירה בתחנת לב ת"א בחשד לעבירות אונס וקשירת קשר לפשע ומעצרם הוארך ע"י בימ"ש השלום בת"א עד היום (שלישי) לטובת המשך פעולות החקירה הנדרשות. היום תבקש המשטרה להאריך את מעצרם שוב לצרכי החקירה.