Chiều tối ngày 25/9, Cơ quan Cảnh sát điều tra Công an quận Bắc Từ Liêm xác nhận, vào ngày 24/9, cơ quan này nhận được tin báo của quần chúng nhân dân tại khu vực sông Ninh Cơ (thuộc địa phận xã Nghĩa Sơn - huyện Nghĩa Hưng - tỉnh Nam Định) phát hiện một thi thể nam giới khoảng ngoài 30 tuổi có nhiều đặc điểm giống với nghi can Lê Xuân Tư - người đã giết hại chị Trần Hải Ly (SN 1980, trú tại phường Văn Miếu, quận Đống Đa, Hà Nội) tại nhà nghỉ Hương Sen 2 (số 8, ngõ 33, phố Phạm Tuấn Tài (phường Cổ Nhuế 1, quận Bắc Từ Liêm, Hà Nội) hôm 16/9 vừa qua.
Ngay lập tức, cơ quan điều tra đã phối hợp với lực lượng công an sở tại để xác định danh tính nạn nhân. Qua quá trình kiểm tra, lực lượng chức năng phát hiện trong túi quần và áo của nạn nhân có nhiều loại giấy tờ mang tên Lê Xuân Tư (SN 1981, trú tại huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ). Đặc điểm nhận dạng cũng có nhiều nét tương đồng với Lê Xuân Tư, mặc dù thi thể của người này đã phân hủy khá nhiều. Cơ quan Công an quận Bắc Từ Liêm xác nhận, đây chính là hung thủ đã gây ra cái chết chị nạn nhân Trần Hải Ly.
Trước đó, vào khoảng 21h30, ngày 16/9, Công an phường Cổ Nhuế 1 nhận được tin báo từ nhân viên của nhà nghỉ Hương Sen về việc phát hiện một người phụ nữ chết trên giường tại một phòng nghỉ ở tầng 2 của nhà nghỉ này trong tư thế không mảnh vải che thân. Ngay sau khi nhận được tin báo, lực lượng công an đã triển khai lực lượng tiến hành bảo vệ hiện trường, lấy lời khai của các nhân chứng để phục vụ công tác điều tra.
Qua khám nghiệm tử thi, cơ quan công an xác định, nạn nhân chết loã thể, trên cổ có vết hằn, nghi là bị bóp cổ đến chết. Sau khi sát hại nạn nhân, hung thủ đặt nạn nhân trên giường rồi đắp chăn giống như người đang ngủ. Trên người nạn nhân không mặc quần áo. Cơ quan công an cũng xác định, nạn nhân tử vong cách thời điểm phát hiện sự việc khoảng 8 tiếng đồng hồ.
Hiện trường cho thấy, quần áo của nạn nhân được để ngay ngắn trên ghế, bên trong không có tài sản cũng như giấy tờ tuỳ thân của nạn nhân. Bên cạnh đó là một túi nilong bên trong chứa chất bột, nghi là thuốc chuột. Bên trong nhà vệ sinh của phòng nghỉ này, lực lượng chức năng cũng đã phát hiện một chai dung dịch lạ, nghi là đã được pha từ chất bột trong túi nilong kia. Chiếc xe máy Dream để dưới tầng 1 của nhà nghỉ này được xác định là tài sản của nạn nhân.
Ngay sau đó, hung thủ đã bỏ trốn nên cơ quan công an đã lên phương án truy tìm kẻ thủ ác.
