Los detenidos fueron identificados como Juan Carlos Gómez Valenzuela, de 53 años, y su pareja Susana Belén Arzamendia, de 25 años. Ambos quedaron a disposición del agente fiscal Pedro Duarte, quien investiga el caso.
Según la investigación, la pareja se encontraba en una vivienda en Encarnación que ya estaba siendo vigilada por la Policía, debido a ciertas informaciones que les llevó a dar con el paradero de los supuestos homicidas de la menor.
Los investigadores de la Policía mencionaron que Susana Belén es la mujer que se hizo pasar como la compañera de la víctima, quien fue a buscarla desde la casa del hermano de la adolescente y se las ve caminando juntas sobre la avenida Artigas de la capital, en un circuito cerrado. Para los investigadores, existen varias evidencias que incriman a la pareja.
El pasado 13 de diciembre fue hallado el cuerpo sin vida de la adolescente en una zona boscosa de una compañía de Santiago, Misiones. Según el médico forense Félix Fornerón, la víctima fue encontrada con varios rastros de violencia y posible abuso sexual.