Uma guarnição da Polícia Militar chegou ao local e constatou que a vítima teve morte instantânea devido à perfuração de arma de fogo no tórax. Os PMs, ao realizarem uma busca no local, encontraram um revólver calibre 38, marca Taurus, n.° 831424, e duas cápsulas deflagradas. Ninguém soube informar qual seria o motivo da morte de Rosirene. Um inquérito policial foi instaurado pela Polícia Civil para investigar a motivação e a autoria do homicídio.
Após Última promoção da Robinson a escavação do corpo da vitima a policia técnica se dirigiu até o local onde o suposto acusado, presta serviços de caseiro, Marcio Rafael Souza Neves, de 27 anos de idade, onde foram encontrados diversos matérias queimados possivelmente da vítima, na tentativa de dificultar o reconhecimento e vários pedaços de madeira possivelmente utilizado no crime, todo estes matérias foi recolhido pela policia técnica para ser realizado os trabalhos pericias.