Gilmária foi detida em 1; de julho e confessou o crime. Na época, a delegada Regional Iara Gomes disse que a mulher tem filhos em com outros companheiros e temia ser abandonada por não ter uma criança no atual relacionamento. Ela disse ao marido que estava grávida e tramou o assassinato de Patrícia para ficar com a criança.
;A autora diz que simulou uma gravidez e, sendo assim, uma hora a criança tinha que nascer. Ela inventou uma história de que tinha roupas de bebê e um berço para doação, conquistando a confiança da vítima, de quem já era conhecida;, informou à época o delegado titular do caso Silvério Rocha Aguiar. Segundo ele, Gilmária já conhecia Patrícia.
A Polícia Civil conseguiu refazer os últimos passos de Patrícia, a saída de Gilmária do local do crime com o bebê em uma caixa e teve acesso registro da certidão de nascimento. Além disso, uma boneca simulando uma mulher grávida e um modelo de útero, com recém-nascido, fornecidos por uma Faculdade de Ponte Nova, também foram elementos usados pelos investigadores para mostrar o passo a passo que comprova que a mulher agiu sozinha no crime.