A prisão do executor ocorreu no bairro Chã de Bebedouro e contou com o suporte operacional da Operação Policial Litorânea Integrada (Oplit). As investigações foram intensas e minuciosas, revelando detalhes importantes para solucionar o caso. Já o mandante do crime havia sido capturado previamente, no dia 25 de maio, no bairro Clima Bom, em uma operação coordenada pela delegada Tacyane Ribeiro.
Marcela Valentina foi encontrada morta em um local utilizado para descarte de lixo, próximo a uma escola. Partes de seu corpo estavam em um saco de lona, enquanto outras estavam enroladas, configurando um cenário de violência brutal. As autoridades obtiveram imagens de câmeras de segurança que flagraram o suspeito transportando um carro de mão nas proximidades do local onde o corpo foi descoberto, fornecendo evidências cruciais para a investigação.
O sucesso das investigações também pode ser atribuído ao papel da população, que colaborou com informações valiosas por meio do disque-denúncia 181. A comunidade e as autoridades esperam que as prisões dos envolvidos tragam um pouco de alívio em meio à dor provocada por um crime tão cruel.