Od początku dochodzenie było prowadzone energicznie, a jego pierwsze ustalenia wykazały, że po wyjściu z mieszkania za Czechowskim podążało dwóch mężczyzn i przez jednego z nich został skrytobójczo postrzelony z bliskiej odległości od tyłu. Znajomy policjantowi tramwajarz, który rozmawiał z nim na chwilę przed zamachem, zeznał, że po usłyszeniu strzału, zauważył mężczyznę w płaszczu oddalającego się w stronę pobliskiego Cmentarza Stryjskiego, kończącego się po drugiej stronie ulicy naprzeciw miejsca zdarzenia. Według zeznań innych świadków, po dokonanym zamachu dwaj mężczyźni zbiegli na tenże cmentarz. Tuż po morderstwie aresztowano 39 osób, zatrzymani zostali m.in. dr Bohdan-Andrij Makaruszka, Stepan Bandera (zwolniony po trzech miesiącach). Wkrótce po zdarzeniu nie wykazano jednoznacznych przesłanek motywu zbrodni, jednak poszlaki wskazywały, iż sprawcami byli ukraińscy nacjonaliści z organizacji UOW. Bezpośrednio po zamachu strona ukraińska oświadczyła na łamach czasopisma „Diło”, że już wcześniej wyparła się działalności o charakterze terrorystycznym.