La investigación por la muerte de Lucas Brian Romero recayó en la Fiscalía Penal N° 4 a cargo de Gustavo Valero. Las pertenencias del joven saenzpeñense fueron halladas en el domicilio de uno de los detenidos por el caso.
Luego de la detención de dos personas por la muerte del penitenciario Lucas Brian Romero, ocurrido en horas de la madrugada en inmediaciones a la terminal de ómnibus, personal de la División Investigaciones de Sáenz Peña recuperó las pertenencias robadas.
Las tareas investigativas comenzaron con el relevamiento del material fílmico de donde se obtuvo las primeras características de los autores del hecho, sumado del trabajo de calle y testimonios de comerciantes de la zona, quienes brindaron valiosa información que resultaba coincidente con las obtenidas en las filmaciones.
A partir de estos datos, se logró identificar a los supuestos autores del hecho, tratándose de Horacio Francisco García y García Cristian Hernán Ledesma quienes fueron visto momentos antes y posterior al hecho huyendo con un bolso de viaja color negro.
Desde el barrio Matadero, se procedió a la detención de Ledesma, de 32 años con domicilio en el barrio Santa Teresita a escasos metros de donde ocurrió el hecho. En poder del mismo se secuestró una motocicleta tipo 110cc marca APPIA visualizada en las cámaras. Posteriormente, desde el Barrio San Cayetano se procedió a la aprehensión de Horacio Francisco García de 31 años.
El fiscal en turno dispuso la intervención al Gabinete Científico y Médico Forense del Poder Judicial, a fines de realizar las tomas fotográficas y los exámenes correspondientes a cada uno de los detenidos, ya que ambos presentaban lesiones en su cuerpo y manchas rojizas símil sangre en sus prendas de vestir.
A la vez, los agentes secuestraron un buzo mangas largas de color azul con gris y negro, con capucha, con inscripción PUMA, una camiseta futbol color azul y rojo, un pantalón jogging tipo deportivo, color gris oscuro, marca jordan y un par de zapatillas color negro, una gorra con visera de color negro que se visualizan en las filmaciones y una camiseta futbol de color blanco con inscripción Lotería Chaqueña, la cual contenía manchas de sangre.
Ambos sujetos fueron notificados en la causa supuesto homicidio y fueron alojados en la Comisaría de Machagai. Se supo además que uno de los detenidos hace una semana que había salido de estar detenido por otro ilícito.
Finalmente, y continuando con las tareas investigas, los efectivos de Investigaciones llegaron hasta la casa de la madre de Ledesma de donde se procedió al secuestro de un bolso de viaje de color negro, prendas de vestir varias, una mochila tipo militar color verde y marrón, varias botellas de vino y dos cajas de alfajores, elementos que pertenecían al occiso, como así también varias prendas de vestir, que las fueron utilizadas en el momento de cometer el hecho.
