A 1ª Delegacia de Polícia (DP) de Santana é responsável pela investigação e detenção do suspeito, identificado como Flávio Ferreira Teodósio.
Vídeos de câmeras de segurança mostram o momento do disparo que atingiu e matou Ana Júlia na Baixada do Ambrósio, na Área Portuária de Santana. A menina caminha sozinha na entrada de uma passarela, comendo um pedaço de bolo, quando recebe um tiro na cabeça e cai no chão, sem qualquer reação.
O autor do disparo também foi flagrado em um dos vídeos, atirando de trás de um poste na direção do caminho por onde a menina seguia. Após o tiro, ele sai correndo.