Tại cơ quan điều tra, Linh khai báo bất nhất, nhiều điểm nghi vấn. Sau quá trình đấu tranh, Linh đã khai nhận hành vi giết cha ruột, rồi dựng hiện trường giả.
Cơ quan điều tra sau đó đã thu giữ 3 chai nước tại nơi phát hiện tử thi và một số cục tinh thể màu trắng (nghi là chất độc xyanua) ở thùng rác trước nhà nạn nhân, cũng là nơi Linh sinh sống.