חקירת המשטרה העלתה כי שתי ההצתות בעלות מאפיינים דומים, ועל כן גברה ההערכה כי ישנו קשר ביניהן. החקירה הסמויה הפכה בהמשך לגלויה, והחוקרים הצליחו – תוך שימוש ביכולות טכנולוגיות – לעלות על זהותו של עומר. כמו כן העלתה החקירה כי הרקע להצתות הנו ככל הנראה סכסוך עסקי בין שני שותפים בתחום עסקי הדלק. על פי החשד שנבדק בחקירה, אך אינו מופיע בכתב האישום לאחר, כי הנאשם נשלח על ידי אחד השותפים או מי מטעמו לבצע את ההצתה.
מעצרו של עמר הוארך מעת לעת עד שביום חמישי הוגש נגדו כתב אישום לבית המשפט המחוזי מרכז בלוד, המייחס לו שתי עבירות הצתה (23 ספטמבר).
תיק החקירה מתבסס על איכונו של עומר סמוך לאירוע הצתת המרצדס, צילומי אבטחה ועדויות שנגבו. כמו כן, במסגרת החקירה איתרו השוטרים בביתו של הנאשם נעליים התואמות את הנעליים שנעל המצית בשתי הזירות.
חרף ראיות אלו ואחרות, עומר מכחיש את המיוחס לו, מה שלא מנע מהפרקליטות להגיש נגדו בקשה למעצר עד תום ההליכים, ממנה עולה כי באמתחתו רישום פלילי בתיק שוד, הפרעה לשוטר ושימוש בכוח או באיומים כדי למנוע מעצר.
לבקשת סנגורו של הנאשם, עו"ד יצחק בן חמו, הדיון בעניינו נדחה לצורך לימוד חומרי החקירה. בינתיים הוארך מעצרו של הצעיר עד להחלטה אחרת.
