
Sau khoảng 20 ngày tiến hành điều tra, ngày 7/7, Công an TP. Hà Nội đã xác định và bắt được hung thủ trong vụ án giết hại một cô gái tại một nhà trọ ở đường Thuỵ Khuê, quận Tây Hồ, Hà Nội.
Sau khi nhận được thông tin về vụ án, công an quận Tây Hồ và Đội điều tra trọng án thuộc Phòng Cảnh sát điều tra tội phạm về trật tự xã hội, công an thành phố Hà Nội đã vào cuộc truy tìm dấu vết hung thủ.
Ngày 7/7/2008, quá trình điều tra đã xác định được thủ phạm giết hại chị Thuỷ là Đinh Văn Kiên (sinh năm 1986), ở Nam Định. Đinh Văn Kiên là người ở cùng khu trọ với chị Thuỷ.
Tại cơ quan công an, Kiên khai nhận có quan hệ tình cảm với chị Thuỷ. Trước khi thực hiện hành vi giết người, Kiên sang phòng chị Thuỷ và 2 người ‘’quan hệ’’ với nhau. Sau đó, Kiên dùng tuốc nơ vít đâm liên tiếp vào chị Thuỷ làm chị tử vong. Sau đó, tên ác nhân đã lấy điện thoại di động và tiền của chị Thuỷ.

