بنا بر اظهارات خانواده مقتول، با وجود متارکه ترانه و سینا، ترانه بعد از مدتی کوتاه تصمیم گرفت دوباره با سینا آشتی کند و به همین علت از یکی از دوستان خود به نام سحر و همسرش، سهیل، درخواست میانجیگری کرده بود. با شناسایی سحر ۳۶ساله و سهیل ۲۵ساله، تحقیقات از آنها در دستور کار کارآگاهان اداره دهم پلیس آگاهی تهران بزرگ قرار گرفت.کارآگاهان اطلاع پیدا کردند سهیل پس از پایان ناموفق موضوع میانجیگری، به ترانه گفته بود دعانویسی را می‌شناسد که می‌تواند در مدت ۲۹ روز زندگی او را سروسامان ببخشد. مرد جوان به این بهانه مبلغ دو میلیون تومان از ترانه پول دریافت کرد، اما با پایان مدت ۲۹ روز مورد ادعایش، هیچ اتفاق خاصی رخ نداد و ترانه مطالبه پول پرداختی خود را کرده بود؛ اما از آن هنگام، سهیل به بهانه‌های مختلف زمان دیگری را برای پس‌دادن پول ترانه مقرر می‌کرد تا اینکه در نهایت زن جوان ناپدید و سپس جسدش کشف شد.با توجه به دلایل و مدارک به‌دست‌آمده، تحقیقات پلیسی از سهیل در دستور کار کارآگاهان اداره دهم پلیس آگاهی قرار گرفت. سهیل که حدودا یک ماه از ازدواجش می‌گذشت، در اظهارات اولیه منکر هرگونه دریافت پول از ترانه شد؛ اما در ادامه و با توجه به ارائه مدارک انکار‌ناپذیر ازسوی کارآگاهان به‌ناچار به دریافت پول از ترانه اعتراف کرد.
و در این زمینه به افسران جنایی گفت: من شغل و درآمد مشخصی ندارم و از زمان ازدواج با سحر در خانه او زندگی می‌کنم. چندی پیش سگ همسرم از ناحیه پا دچار شکستگی شد و من تصمیم به درمانش گرفتم، اما پول درمان سگ را نداشتم؛ به همین علت به دروغ موضوع دعانویس را با ترانه مطرح کردم تا بتوانم هزینه درمان سگ همسرم را تهیه کنم؛ اما من ترانه را به قتل نرساندم.در شرایطی که سهیل منکر ارتکاب جنایت و قتل ترانه شده بود، کارآگاهان اداره دهم پلیس آگاهی در بازرسی از محل سکونت او در خیابان ستارخان موفق به کشف مدارک شناسایی متعلق به ترانه شدند. سهیل که دیگر چاره‌ای جز بیان حقیقت نداشت، در اعترافاتش به کارآگاهان گفت: ترانه دائما من را تهدید می‌کرد که اگر پولش را بازنگردانم، موضوع را به سحر خواهد گفت. با ترانه قرار گذاشتم؛من از او درخواست فرصت کردم، اما ترانه قبول نکرد و نهایتا با هم درگیر شدیم. او را به داخل شمشادها هل دادم و سپس چند ضربه چاقو به شانه چپش زدم. در ادامه ضربات زیاد دیگری به پهلو و شکم او وارد کردم. سپس کیفش را که محتویات آن ۲۵۰ هزار تومان پول، عابربانک، مدارک شناسایی و… بود، برداشتم و چاقو را نیز در داخل شمشادها پنهان کردم.
پرونده بعد از تکمیل تحقیقات و صدور کیفرخواست برای رسیدگی به شعبه ۵ دادگاه کیفری استان تهران رفت و متهم در این شعبه محاکمه شد. او با درخواست اولیای‌دم به قصاص محکوم شد. او همچنین به خاطر سرقت‌هایش به سه سال حبس و شلاق هم محکوم شد و رأی صادره مورد تأیید دیوان عالی کشور قرار گرفت؛ اما در‌نهایت و قبل از اجرای حکم اولیای‌دم اعلام کردند از قصاص گذشت می‌کنند.با گذشت اولیای‌دم متهم یک‌بار دیگر پای میز محاکمه رفت. او خطاب به قضات گفت: من سه سال است در زندان به سر می‌برم و روزهای سختی را گذرانده‌ام. زیر تیغ اعدام بودم و افسردگی شدید گرفته بودم. درخواست دارم با توجه به گذشت اولیای‌دم، من را ببخشید. من از سر نداری و شکسته‌شدن غرورم این کار را کردم. خانواده‌ام برای نجات جان من خیلی هزینه کردند و من درخواست دارم با توجه به وضعیتی که گرفتارش شده‌ام و مشکلات خانوادگی که برایم ایجاد شده، من را ببخشید. قضات با پایان جلسه دادگاه برای تصمیمگیری در این زمینه وارد شور شدند.
