Как было установлено в ходе предварительного следствия, преступники проникли в ризницу через окно со стороны Царь-колокола. Никаких особенных зацепок, по которым можно было бы определить личность преступников, на месте преступления найдено не было. Перед совершенно не обученными сыщиками МУРа встала трудная задача: в хаосе тех лет найти и задержать преступников.
Первое, что сделали сыщики, - установили контроль за всеми рынками сбыта антиквариата в Москве. Судя по всему, преступники совершали ограбление с единственной целью - нажиться, поэтому они должны были попытаться продать похищенное как можно быстрее. К тому же они явно не придавали серьезного значения сыскным подразделениям новой власти, считая, что царским сыщикам равноценной замены все равно нет. На этом, собственно, они и прокололись.
Первую партию украденных драгоценностей преступники решили продать в далеком от Москвы Саратове. Действовали они при этом не особенно осторожно - отдали золотые украшения двум перекупщикам и договорились, что ровно через три дня в ресторане "Товарищество" встретятся для получения денег. Однако перекупщики сразу попали в поле зрения местной милиции, которая почти в каждой гостинице или ресторане имела своих негласных агентов. Один из них и заприметил 12 марта 1918 года мужчину и женщину, которые с рук предлагали людям купить у них драгоценности. Буквально через час после этого оба торговца были задержаны и доставлены к заместителю начальника саратовской милиции Ивану Свитневу.