As investigações iniciaram no final de janeiro, após a mãe registrar um boletim de ocorrência. Ela identificou mudanças de humor e comportamento na menina, além de perceber alguns ferimentos nas partes genitais. A criança estava matriculada na creche havia uma semana.

Segundo a Polícia Civil, o dono da creche, mesmo não trabalhando como professor, frequentava o local e interagia com as crianças. Ele já havia respondido um processo semelhante, e tinha sido condenado por estupro.

De acordo com a polícia, no decorrer do inquérito policial, constatou-se que a criança mudou muito o comportamento.

"Apurou-se no curso do inquérito policial que, após poucos dias frequentando a creche, a criança tornou-se chorosa, voltou a chupar o dedo, começou a mostrar resistência em ir para a escola e passou a chorar muito durante o banho, chegando ao ponto de agredir a mãe para impedir que esta tocasse em suas partes íntimas. Em alguns dias, a vítima voltava para casa com a calcinha e calças sujas de fezes", afirma o delegado responsável pelo caso, Maurício Barison.

Ao observar ferimentos nas partes íntimas, a mãe levou a criança a um posto de saúde. Ao ser examinada, ela disse que foi "o titio da escola".