จากนั้นตำรวจฝ่ายสืบสวนนครบาลทองหล่อ จึงลงพื้นที่ตรวจสอบภาพจากกล้องวงจรปิด พบว่า คนร้ายที่ก่อเหตุรายนี้ เคยลงมือขโมยทรัพย์สินภายในห้างแห่งนี้มาแล้วถึง 4 ครั้ง ดังนั้น เจ้าหน้าที่ฯ จึงได้วางแผนให้พนักงานควบคุมกล้องวงจรปิด คอยเฝ้าสังเกตุการณ์ ตลอดจนตำรวจฝ่ายสืบสวน ได้ส่งกำลังเข้ามาเฝ้าระวังในพื้นที่ด้วย กระทั่งพบว่าคนร้ายได้มาปรากฎตัวอีกครั้ง และได้ก่อเหตุขโมยกระเป๋าสตางค์ของพนักงาน ห้างฯ เจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัยของห้างฯ จึงประสานเจ้าหน้าที่ตำรวจ เข้ามาจับกุมตัวเอาไวัได้พร้อมของกลาง ก่อนคุมตัวมาสอบสวนที่สถานีตำรวจนครบาลทองหล่อ
จากการสอบสวน ผู้ต้องหา ให้การปฏิเสธตลอดข้อกล่าวหา อย่างไรก็ตาม ทางตำรวจมีพยานหลักฐานจากกล้องวงจรปิด ซึ่งเชื่อว่าคนร้ายรายนี้ก่อเหตุเป็นอาชีพ และลงมือทำมาแล้วหลายครั้ง เนื่องจากเมื่อทำการตรวจสอบประวัติพบว่า เมื่อปี 2559 เคยก่อเหตุคดีลักทรัพย์ พื้นที่สถานีตำรวจภูธรประตูน้ำจุฬา จังหวัดปทุมธานี ,ปี 2561 ก่อเหตุใช้บัตรอิเลคทรอนิกซ์ของผู้อื่น พื้นที่สถานีตำรวจภูธรบางแก้ว จังหวัดสมุทรปราการ และปี 2562 ก่อเหตุลักทรัพย์ พื้นที่สถานีตำรวจนครบาลโชคชัยเบื้องต้นตำรวจแจ้งข้อหา"ลักทรัพย์"ก่อนนำตัวส่งพนักงานสอบสวนตำรวจนครบาลทองหล่อ ดำเนินคดีตามกฎหมายต่อไป