사건 발생 직후 수집한 자료와 관계인 진술, 현장 증거물은 물론, 당시 수사에 참여했던 형사들과 피해자 등을 대상으로, 폭 넓은 탐문과 기록 검토를 하였으며, 특히 비 면식범에 의한 금품 목적의 범죄 가능성을 중심으로 사건 분석을 하던 중, 범행 시간 전후 현장 주변 기지국 반경 내 통화자 가운데, 범죄 경력 등을 고려하여, 피의자 C씨(당시 37세, 남)를 재수사 대상자로 선정하고, 당시 통화 상대자인 D씨(당시 52세, 남)의 소재를 확인 후, 두 사람을 모두 면접하여, 당시 통화 기록을 토대로, 통화 이유 및 범행 당시 행적 등에 대해 물었으나, 오랜 시간 경과로 구체적 행적은 물론이고, 두 사람은 서로 모르는 사이라고 일관되게 진술하여, 수사에 어려움이 있었다.
경찰은 4차례 수사 접견을 통해, 피의자 C씨로부터, 1999년 12월 13일부터 2001년 2월 8일까지, 약 1년 2개월간 모 교도소에 함께 사망한 공범 D씨와 수감 생활을 하며, 봉제작업실에서 처음 만나 작업반장과 작업반원 사이로 지내며, 친분을 쌓았으며, 특히 2001년 4월 교도소 출소 후, 특별한 직업 없이 생활하던 중, 같은 해 2월 먼저 출소한 D씨를 만나, 함께 지방 중소도시를 돌며 대낮 주택가 절도를 하던 중, 출소 전 함께 수감되어 있던 재소자로부터, 피해자 주거지가 위치하고 있는 용인시 기흥구 소재 주거 단지에는 부유한 사람들이 모여 산다는 이야기를 들은 적이 있어, 범행 전날인 6월 27일 오후에, 현장 부근에 차량을 주차하고 범행 대상을 물색 후, 2001년 6월 28일 새벽 04시경을 전․후, 용인시 기흥구 소재 피해자 A씨 주거지에 흉기를 소지하고, 시정되지 않은 1층 서재 창문을 통해 침입하여 재물을 물색하였으나, 찾지 못하고 주거지 내 계단을 통해 2층 안방에 들어선 뒤, 잠에서 깬 피해자들을 차례로 흉기로 찌르고, 인근 도로변에 주차시켜 놓았던 차량을 이용하여, 함께 현장에서 이탈 하였다는 구체적인 진술을 확보 하였다,
용인동부경찰서 이왕민 경찰서장은“이 번 사건은 비록 피의자 신원을 확인할 수 있는, 현장 유류 증거물이 없어, 사건 발생 초기부터 수사에 어려움이 있긴 했지만, 수사팀의 끈질긴 노력과 의지로, 15년 전에 발생한 강도 살인사건을 해결한 성과이며, 특히 2015년 7월 31일 살인죄에 대한 공소시효 폐지 이후, 미제 사건 수사를 위해 전담팀을 구성하는 등, 살인사건은 국민의 소중한 생명을 보호하는 차원에서라도, 반드시 해결해야 한다는, 경찰의 명제를 다시 한 번 확인시켜 준 사례”라고 밝혔다.
