Ceset üzerinde herhangi darp ve yara izine rastlamayan ekipler, cesedi otopsi incelemesi için Adli Tıp Kurumu'na gönderdi. İncelemenin ardından eşi Cemal Delibaş 24 tarafından alınan cenaze defnedilmek üzere memleketleri Van'a götürüldü. Bu sırada Adli Tıp Kurumu tarafından emniyete gönderilen otopsi raporunda Öznur Delibaş'ın boğularak öldürüldüğü belirtildi. Bunun üzerine ekipler takibe aldıkları Cemal D.'yi İstanbul'a döndüğünde gözaltına aldı. Cinayet Büro Amirliği tarafından ifadesi alınan Cemal D. önce cinayeti kabul etmedi. Otopsi raporunun gösterilmesi üzerine her şeyi itiraf eden Cemal D. ifadesinde, "Eşime çocukluğumdan beri ilgi duyuyordum. 2006 yılında ailesinden istedim. Yaşı küçük olduğu için vermediler. Geçen yıl Mayıs ayında memleketimiz Van Erciş'te nişanlandık. Deprem olunca düğünü bir süre ertelemiştik. 2011 yılında düğün yapıp İstanbul'a tasındık. İnşaat işçisi olarak çalışıyorum. Eşimle herhangi bir sorunum yok. Olay gecesi bir süre sohbet ettik, yemek yedik sonra birlikte uyuduk. Sağ elimle eşimin boğazını sıkmış ve diğer elimle de elini tutmuş halde uyandım, sonra eşimin öldüğünü anladım. Rüya gördüğüm sırada öldürmüş olabilirim. Hemen ağabeyimi aradım o gelip ilgilendi" dediği öğrenildi. Bunun üzerine ifadesine başvurulan ağabey Kemal Delibaş ise "Ben gittiğimde kardeşim şoka girmişti. Hanımı öldürdüm. Ben öldürdüm, ben öldürdüm deyip duruyordu" dedi.

 

Emniyetteki işlemlerin ardından Cemal Delibaş çıkarıldığı mahkemece tutuklanarak ceza evine gönderildi.