Segundo as investigações, o autor do crime escalou um poste de energia elétrica localizado em frente à residência da vítima e entrou no quarto pela janela.
O homem era Daniel Santos Sousa, conhecido na cidade pelos apelidos de "Filho do Pastor" e "Homem-Aranha". Ele conhecia Thays havia anos porque seu pai adotivo era casado com a mãe da jovem.
De acordo com o processo, Thays percebeu a invasão e começou a gritar por socorro. Ela tentou reagir, lutou e chegou a arranhar o rosto e o pescoço do agressor. A resistência, porém, não foi suficiente.