בוגוסלבסקי חשוד בשני מקרי רצח שהתרחשו בפתח-תקוה ובניסיון רצח. במקרה האחרון נמצא גבר ניקולאי ריאבצ'בסקין, בן 51, מוטל ללא רוח חיים באתר בנייה, כשעל גופתו סימני התעללות רבים. מבדיקה פתולוגית התגלה כי הרצח בוצע באכזריות רבה, וכי במהלך 30 השעות לפני גילוי הגופה הגיע הרוצח שלוש פעמים למקום, והוסיף להתעלל בגופה.

כשהגיעו חוקרי משטרת פתח-תקוה וימ"ר השרון לזירת הרצח, התקבל מידע מודיעיני על כך שמתגורר בסביבה צעיר שמתנכל לעולים חדשים יוצאי ברית המועצות.

חוקרי הימ"ר ניגשו לביתו של החשוד, גילו בביתו סימנים מחשידים ועצרו רותו. בנוסף חשוד הצעיר גם ברצח ולדימיר ופרב ב-23 לפברואר ברחוב פינסקר בעיר. "הצעיר לא מודה במקרי הרצח, אך בין השורות סיפר לחוקריו כי הוא שונא רוסים שמשתכרים באזור הבית שלו ועושים את צרכיהם בחצר", סיפר רס"ב שמואל בר, ראש צוות החקירה המיוחד שהוקם בימ"ר שרון.

בוגוסלסבקי מכחיש את החשדות המיוחסים לו בשני המקרים.

"שונא גם חתולי רחוב"

במסגרת החקירה נעצר גם חברו של בוגוסלבסקי, מאור יפה. יפה נעצר בחשד למעורבות ברצח, אך שוחרר למעצר בית כעבור מספר ימים, לאחר שנשללה מעורבותו הישירה במקרה. בחקירתו העיד יפה כי בוגוסלבסקי התרברב בפניו על שני מעשי הרצח.

התפנית הבלתי צפויה בחקירה נרשמה כאשר מצאו החוקרים בבית החשוד אוסף סכינים ומספר עורות חתולים. בוגוסלסבקי סיפר כי הרג את החתולים כי הוא "שונא חתולי רחוב". לדבריו, בחקירה ביקש "לבצע את עבודת העירייה" ולהיפטר מחתולי הרחוב.
החוקרים סיפרו כי החשוד העריך את מספר החתולים שהרג ב-500.

בהמשך סיפר החשוד כי פשט את עורם של אותם חתולי רחוב, כיוון שרצה לאכול אותם. באחד המקרים אמר כי תכנן לאכול מוח של חתול, וכי לאחר שהרגו הניח את המוח במקפיא. לבסוף החליט לדבריו לוותר על המעשה כשפתח את המקפיא למחרת וראה את עיניו של החתול. השוטרים ציינו כי בביתו של החשוד שני חתולי מחמד.