Jandarmanın yaklaşık 3 yıldır yürüttüğü çalışmalarda, katil zanlısına ulaşılamadı. Çiftin çocuk doktoru oğlu Osman Büyükşen ise cinayetin aydınlatılabilmesi için sosyal medyada ve televizyon programlarına katılıp, anne ve babasının katilini aramaya başladı.
Osman Büyükşen’in girişimlerinin ardından Jandarma Genel Komutanlığı’nın talimatıyla Konya İl Jandarma Komutanlığı’na bağlı Jandarma Suç Araştırma Timi (JASAT) bünyesinde kurulan özel ekip, cinayeti çözmek için çalışma başlattı. Jandarmanın özel ekibi, İsmil Mahallesi’ndeki birçok adrese operasyon düzenledi. Operasyonda çiftin kızları Büşra Büyükşen, ağabeyi Uğur Büyükşen ile eşi Betül Büyükşen, babası Muammer Büyükdoğrucan ve Mehmet Ali Dayanır’ın da aralarında bulunduğu 24 kişi gözaltına alındı. Şüpheliler, jandarmaya götürüldü.
Konya Cumhuriyet Başsavcılığı’nın gözaltılarla ilgili açıklaması şöyle: “03.09.2018 tarihinde Konya ili İsmil Mahallesinde meydana gelen Metin Büyükşen ve Necla Büyükşen’in öldürülmesi olayıyla ilgili yapılan soruşturma kapsamında;
Cumhuriyet Başsavcılığımızın talimatıyla 13.07.2021 tarihinde yapılan eş zamanlı operasyonda olayla ilgisi olduğu değerlendirilen 24 şüpheli yakalanarak, ikamet ve araçlarında yapılan arama işlemleri sonrası gözaltına alındıkları, Şüphelilerin Konya İl Jandarma Komutanlığı’nda adli işlemlerinin halen devam ettiği, Konya Cumhuriyet Başsavcılığı’mızca soruşturmanın titizlikle yürütüldüğü, soruşturmanın safahatı ve sonucu hakkında bilgi verileceği hususu, Kamuoyuna saygıyla duyurulur.”
