Ambos foram detidos na noite de quarta-feira (24), quase uma semana depois do feminicídio. No início o caso era tratado como suspeita de latrocínio, já que a moto da vítima foi levada, mas as investigações apontaram para Romero Xavier após a descoberta de que o local do crime foi alterado antes da chegada dos agentes.

O suspeito foi chamado para depoimento, mas evitou ser ouvido sobre o caso, o que levou a polícia até o seu irmão, Rodrigo Xavier. Ao ser abordado, ele apresentou nervosismo com a presença dos policiais e confessou o homicídio de Raquel.

Aos agentes, ele afirmou que o crime foi planejado pelo irmão e executado por ele. Ainda segundo o depoimento, Romero teria tirado os filhos da casa ao menos três horas antes de cometer o feminicídio.