לאחר הפיגוע הרצחני שארע ביום שישי בו נפלו סמ"ר רון יונתן רויטמן ז"ל וסמל יובל שי סוילם ז"ל, חקירת המקרה הוטלה על יחידת הפח"ע בימ"ר ש"י. שוטרי מחוז ש"י וכוחות צה"ל מחטמ"ר יהודה פעלו בעיר הפלסטינית חברון נגד פעילות טרור והשבת הביטחון באיזור.
במסגרת כך, פעלו הכוחות במאמצי ניטור ברשתות לאיתור גורמים מסיתים נגד מדינת ישראל, תומכים בטרור ובמבצעיהם ואלו שמאדירים מחבלים ורבי מרצחים תוך שיתוף פעולה בין כלל גופי הביטחון.
בתוך כך, הלילה (ראשון) בפעילות מדויקת שבוצעה בעיר חברון, פשטו לוחמי זרוע מבצעית יס"מ 'חץ יהודה' ובלשי היחידה על ביתם של שלושה תושבי חברון שפעילותם ברשתות החברתיות נוטרה על ידי פיקוד המרכז של צה"ל.
בין פרסומיהם לאחר האירוע הרצחני, תמונתם של המרצחים לצד הכיתוב: "הזכות היא שלי והארץ היא שלי, אין לכם מקום על אדמתנו. הבוקר, נמצאים אצל ריבונם - חיים ומקבלים את פרנסתם". זאת לצד שיר שמתנגן ברקע ומילותיו: "..בגן עדן הם לא יסכימו לחיי השפלה, אכן, הם מיטב הגברים..".
בפרסום של חשוד נוסף, זה כינה את הפיגוע "מבצע חברון". ואילו חשוד אחר פרסם דבריהם של אנשי 'דת' ודמויות נוספות בהם קריאות להפעלת צבאות הערביים והאסלאמיים למלחמה וללחימה חמושה נגד 'הציונים הכובשים' תוך שציין: "הו אללה הענק, הניצחון קרוב, הו ריבון המדוכאים", כשברקע מתנגן שיר שמילותיו: "הילחמו בהם, אללה יענישם בידיכם וישפילם וינצרכם עליהם וירפא לבבות עם המאמין". פרסומים אלו לצד נוספים ורבים אודות קריאה להסתה, תמיכה והזדהות עם האויב, בהם ארגון הטרור חמאס.
הכוחות שפשטו על בתיהם, ביצעו את מעצרם של שלושת החשודים בני 17 ו-50 וערכו חיפוש שבמהלכו נתפסו לטובת החקירה מכשירי הטלפון הניידים והמחשבים שבבעלותם. החשודים שנעצרו, הועברו להמשך חקירה בתחנת חברון של מרחב יהודה וחקירתם נמשכת.