כלי רכב חשוד נמצא במהלך השבת, מחוץ לבית כנסת במרסיי שבדרום צרפת. על פי הדיווחים בכלי התקשורת המקומיים, שני בלוני גז נמצאו ברכב, הסמוך למרכז הקהילתי בר יוחאי, ברובע הרביעי של העיר. כוחות משטרה גדולים הוזעקו למקום, והחלה חקירה בנוגע לנסיבות המקרה כשהחשד הוא שמדובר בניסיון פיגוע בקהילה היהודית במקום.
ביום חמישי נעצרו שלוש נשים בפשיטה של כוחות הביטחון של צרפת בפרבר של פריז, כחלק מחקירת כלי הרכב החשוד שנמצא ליד קתדרלת נוטרדאם בפריז בשבוע שעבר. התובע הכללי בפריז, פרנסואה מולן, מסר בסוף השבוע כי החוליה "הוכוונה" על ידי אנשי ארגון "המדינה האסלאמית" (דאעש) בסוריה. כמו כן, הוא שב והדגיש כי השלוש, שנעצרו בפשיטה על בית פרטי בפרבר הדרום-מזרחי של פריז בוסי-סן-אנטואן, "תכננו לבצע באופן מידי מתקפות אלימות נוספות".
מלבד הדמיון באופן הפעולה של חוליית הנשים למכונית הממולכדת שנמצאה השבת במרסיי, לא ידוע למודיעין המקומי לפי שעה על כל קשר בין המקרים.
אחת משלוש העצורות, בנות 19, 23 ו-39, הייתה מאורסת בנפרד לשני מחבלים צרפתים שביצעו פיגועים מוקדם יותר השנה. לדברי התובע הכללי, אחת מהן, שזהותה לא נחשפה, הייתה מאורסת ללארוסי אבלה, שרצח שוטר ואת רעייתו במניינוויל שליד פריז בחודש יוני האחרון, וחוסל בפשיטה משטרתית, ובהמשך התארסה לעאדל קרמיש, ששיסף את גרונו של כומר צרפתי בנורמנדי בחודש יולי האחרון במהלך השתלטות על כנסיה.
"חוליית טרור שהורכבה מנשים צעירות נוטרלה", הכריז התובע הכללי מולן. לדבריו, חברות החוליה "היו שקועות לחלוטין באידאולוגיה הרצחנית של דאעש". הוא הוסיף כי "ארגון הטרור משתמש לא רק בגברים אלא גם בנשים, נשים צעירות, שפונות לארגון ומפתחות את הפעילות שלהן באופן וירטואלי". מולן הבהיר כי "מטרת החוליה הייתה ללא ספק לבצע פיגוע". על פי הדיווחים בכלי התקשורת הצרפתיים, הן תכננו בין היתר לפגוע בתחנת הרכבת המרכזית גאר דה ליון בפריז, ובקתדרלת נוטרדאם המפורסמת בפריז.