Убийства детей топором в квартире никто не собирался списывать на суицид или бытовые разборки, заминать под ковер и закрывать в долгий ящик. Сотрудники московской милиции тут же пошли по подъезду и вскоре наткнулись на девятилетнего Владимира Теплова, который смог дать довольно точное описание странного человека из «Мосгаза».

Спустя несколько дней милиция в Иваново начала свое расследование трех нападений. МУР тем временем выяснил, что, скорее всего имеют дело с приезжим, так как ушанку парень носил не на московский манер (ушками вверх), а по-провинциальному (с ушками на затылке).

Пока принимали окончательное решение по вопросу ушанки, Ионесян совершил еще несколько нападений. В последнем случае Владимир украл телевизор, который в те годы незаметно вынести было невозможно, ибо весил он килограмм 30. Милиция нашла водителя грузовика, который подвозил парня, а дальше уже было дело техники: сотрудники органов подошли к двум старушкам на лавочке и спросили, у кого из соседей недавно появился телевизор. Выяснилось, что какой-то их сосед недавно у одного парня купил подержанный телевизор, причем очень дешево купил. Поскольку в те годы ни коробку, ни тем более инструкцию от телевизора никто не выкидывал, милиция сопоставила серийные номера. Они совпали. Оставалось только прийти к парню, продавшему телевизор, и арестовать его. По факту все расследование заняло пару дней.