הפרקליטות צפויה להגיש כתב אישום נגד תושב עיסאוויה ותושב השטחים, החשודים שארגנו את קבוצת השב"חים, בהם המחבלים, והסיעו אותם לשטחי ישראל ולירושלים ביום שקדם לפיגוע בשער שכם לפני כחודש, שבו נרצחה לוחמת מג"ב, הדס מלכא ז"ל, כך מסרה המשטרה.

משטרת ישראל ושירות הביטחון הכללי עצרו מיד לאחר הפיגוע שני חשודים מרכזיים, תושב עיסאוויה ותושב השטחים. השניים נחקרו בחשד שארגנו את קבוצת השב"חים והסיעו אותם לשטחי ישראל ולירושלים יום קודם לפיגוע. מעצרם של השניים הוארך מעת לעת. 
 
מהמשטרה נמסר: "במהלך החקירה נאספו ראיות ולפיהן הצלחנו להתחקות אחר מסלול הגעתם של המחבלים מהשטחים לירושלים ועד שביצעו את הפיגוע הרצחני. כל מי שמסיע שוהים בלתי חוקיים לתוך שטחי ישראל צריך לצפות שביניהם עלול להיות מפגע, שמבקש לבצע פיגוע טרור. המשמעות היא שברמה מסוימת המסיע הוא שותף לפיגוע ולתוצאותיו הקשות".
 
בימים שלאחר הפיגוע עצרו כוחות הביטחון גם את אמו של אחד המחבלים בחשד להסתה בוטה עקב ההתבטאויותיה, שבהן היללה את השהידים וקראה לפגע ביהודים.