De acordo com informações do inquérito, a garota deu entrada no HU no dia 27 de novembro com princípio de derrame e sem os movimentos das pernas e dos braços. Um dia depois, o suspeito saiu para jantar e deixou a cunhada cuidando da criança. Quando foi colocar uma calça plástica na paciente, ela percebeu que a garota estava com um sangramento na vagina.

A cunhada questionou Nascimento quando ele voltou, mas ele disse que não havia percebido nada de anormal. Nesse mesmo dia, o suspeito retornou para casa, no povoado Águas Claras, em Itaporanga D'Ajuda. Desconfiados, os responsáveis pelo HU acionaram a polícia. Os policiais foram até o povoado, mas não o encontraram.

No dia 30, quando retornou para visitar a filha, ele foi detido e conduzido à delegacia plantonista da zona sul. Em depoimento, a mãe da criança, Maria Marta, informou que a filha saiu de casa apenas com uma dor de ouvido e um inchaço no braço.

Ela responsabilizou o marido pelo estupro, informando aos policiais que nos últimos dias ele havia mudado o comportamento, passando, inclusive, a acariciar as pernas e a observar a menina "com olhos mal-intencionados". Valderison tem nove filhos. Cinco deles, do primeiro casamento, não moram com ele.

Segundo a polícia, os exames realizados no material colhido da vagina da criança comprovaram que o sêmen era de Nascimento. Ele foi preso e levado ao Centro de Atendimento aos Grupos Vulneráveis (CAGV), em Aracaju.