Ngay sau khi tiếp nhận đơn tố giác, Cơ quan Cảnh sát điều tra - Công an huyện Đồng Hỷ đã áp dụng nhiều biện pháp nghiệp vụ làm rõ nội dung tố cáo của anh T.
Kết quả, sau 48 tiếng kể từ khi tiếp nhận đơn tố giác, cơ quan Cảnh sát điều tra đã thu thập đầy đủ các tài liệu chứng cứ xác định Phạm Văn Sang, sinh năm 1969, trú tại xóm Ao Rôm 2, xã Khe Mo là đối tượng đã thực hiện hành vi hiếp dâm cháu T, đồng thời thu giữ được các vật chứng có liên quan. Tại cơ quan điều tra, đối tượng Sang đã khai nhận toàn bộ hành vi của mình.
Hiện, đối tượng Phạm Văn Sang đang bị tạm giữ tại Công an huyện Đồng Hỷ theo quy định của pháp luật.