Le service forensique de la police neuchâteloise a procédé aux recherches et prélèvements d'usage afin d'identifier l'auteur de l'infraction. L'enquête a révélé qu'une empreinte digitale appartenant à X. avait été découverte sur une enveloppe faisant partie des objets manipulés.
Le 23 janvier 2013, la police a procédé à une perquisition du domicile de X.. Lors de son audition, le prévenu a déclaré qu'il avait été très surpris d'apprendre qu'un lien avait été établi entre lui et le cambriolage.