כזכור, כשהוא חמוש בנשק מסוג קרלו תקני, הגיע לעיר העתיקה אבו שחידם, לבוש בבגדי איש דת כשגלימה לגופו, כובע מתאים וכשבאמתחתו כאמור הנשק מוסתר מתחת לגלימה. הוא ירד במדרון משער השרשרת ושם הוא מזהה את קורבן הפיגוע, אליהו קיי בן ה-26, עולה מדרום אפריקה המתגורר במודיעין.
כשהוא מסיים תפילה המפגע פותח לעברו בירי, רודף אחריו ובשלב מסוים נכנס לאחת הסמטאות, כשהקורבן מנסה להימלט הוא מבצע ירי רצוף ומוודא הריגה. הוא חוזר מאחת הסמטאות אל אותו מדרון, מזהה מתפללים נוספים, פותח גם לעברם בירי וכתוצאה מהירי הזה ניצל בנס הרב זאבי, כשהקליע חודר לבית התפילין שעל ידו.
שוטרים ולוחמים של מג"ב שמזהים את האזור חותרים למגע ומזהים את המחבל לבוש בבגדי שייח' כשהוא חמוש, פותחים לעברו בירי ומחסלים אותו. בשלב הזה מוזעקים למקום כוחות גדולים מאוד של משטרה, מג"ב ושב"כ. במקביל לסריקות נרחבות שנערכות, מתגברים את האזור כולו כדי למנוע ולסכל אירועים נוספים.