സംഭവം നടന്നതിനു ശേഷം ലോക്കല് പൊലീസ് 17 ദിവസവും ക്രൈംബ്രാഞ്ച് ഒന്പതര മാസവും കേസ് അന്വേഷിച്ചു. തുടര്ന്ന്, സിസ്റ്റര് അഭയ ആത്മഹത്യ ചെയ്തതാണെന്ന അന്തിമറിപ്പോര്ട്ട് കോടതിയില് സമര്പ്പിക്കുകയും ചെയ്തു. എന്നാല്, ഇതിനെതിരെ വിമര്ശനങ്ങള് ഉയര്ന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തില് സംസ്ഥാനസര്ക്കാരിന്റെ ശുപാര്ശയെ തുടര്ന്ന് സി ബി ഐ അന്വേഷണം ഏറ്റെടുക്കുകയായിരുന്നു.
അന്വേഷണം നടക്കുന്നതിനിടയില് തന്നെ പ്രതികളെ പിടികൂടാന് സാധിക്കുന്നില്ലെന്നു കാണിച്ച് അന്വേഷണം അവസാനിപ്പിക്കാന് മൂന്നു തവണ സി ബി ഐ കോടതിയുടെ അനുമതി തേടി. എന്നാല് മൂന്നു തവണയും സി ബി ഐയുടെ അന്തിമ റിപ്പോര്ട്ട് കോടതി തള്ളി. തുടര്ന്ന്, കേസില് അന്വേഷണം തുടരാന് എറണാകുളം ചീഫ് ജുഡീഷ്യല് മജിസ്ട്രേട് കോടതി ഉത്തരവിടുകയും ചെയ്തു.
തുടര്ന്ന് സി ബി ഐ നടത്തിയ അന്വേഷണത്തില് മൂന്ന് പ്രതികളെ അറസ്റ്റ് ചെയ്തു. ഫാ. തോമസ് എം കോട്ടൂര്, ഫാ ജോസ് പൂതൃക്കയില്, സിസ്റ്റര് സെഫി എന്നിവരാണ് അറസ്റ്റിലായത്. ഇവര്ക്ക് 2009ല് കുറ്റപത്രവും നല്കി. തുടര്ന്ന് കേസില് തെളിവ് നശിപ്പിച്ചവര്ക്ക് എതിരെയുള്ള തുടരന്വേഷണം നടന്നു.
എന്നാല്, ഇതിനിടയില് പ്രതികള്ക്ക് എതിരെ തിരുവനന്തപുരം സി ബി ഐ കോടതിയിലെ നടന്നുവന്ന വിചാരണ ഹൈക്കോടതി സ്റ്റേ ചെയ്തിരുന്നു. തുടര്ന്ന്, ഇക്കാര്യത്തില് മൂന്നു മാസത്തിനുള്ളില് അന്വേഷണം പൂര്ത്തിയാക്കാന് 2013ല് ഹൈക്കോടതി ഉത്തരവിട്ടതാണ്. എന്നാല്, കഴിഞ്ഞ 15 മാസത്തിനുള്ളില് ഇക്കാര്യത്തില് അഞ്ചു തവണ സി ബി ഐ സമയം നീട്ടി ചോദിച്ചു.