Tokgöz'ün bıçaklayarak öldürdükten sonra telaşlandığını ifade eden zanlı, olaya hırsızlık süsü vermek için Tokgöz'ün ziynet eşyalarını aldığını söyledi. Zanlı Yılmaz, "Cinayetin hırsızlık amacıyla işlendiği izlenimi vermek için ziynet eşyalarını aldım. Sonra da delilleri ortadan kaldırmak için Tokgöz'ü bağlayıp battaniyeye sardım. Sonra ateşe verdim ve hızla olay yerinden kaçtım" dedi.
Olayla ilgili sürdürülen soruşturmada katil zanlısı Şaban Yılmaz'ın, cinayetin ardından 2 gün işe gitmediği ve işyerine "Cenazem var gelemiyorum" dediği anlaşıldı. Cinayetle ilgili yapılan çalışmada katil zanlısı Şaban Yılmaz'ın, cinayetten 3 saat önce Zülbiye Tokgöz'le telefon görüşmesi yaptığı ortaya çıktı. Cinayet Büro Amirliği ekipleri yaptığı incelemede Zülbiye Tokgöz'ün telefonla görüştüğü son kişi olan Şaban Yılmaz'ı takibe aldı. Polis, yaptığı çalışmada zanlının çaldığı ziynet eşyalarının bir kuyumcuya sattığını tespit etti.
Olay yerinde yapılan incelemede elde edilen kan ve tüy örneklerini, Şaban Yılmaz'ın kan örneğiyle birlikte Adli Tıp Kurumu'na gönderdi. Yapılan incelemede katil zanlısının DNA örneğinin olay yerinden alınan örneklerle aynı olduğu anlaşıldı. Soruşturmanın ardından zanlı Yılmaz, Eyüp Adliyesi'ne gönderildi.