Bij de ondervraging door de onderzoeksrechter heeft Barat geen verklaring waarom hij een omweg van ongeveer 600 meter heeft gemaakt bij het naar huis gaan na de mis. Alles wijst erop dat hij het deed om Francisca te ontmoeten van wie hij wist dat ze naar de hoogmis in Dworp zou gaan en dat ze dus rond 9 uur langs deze weg voorbij zou komen. Hij heeft ook geen sluitend alibi voor zijn tijdsgebruik tussen 8 uur 30 en 10 uur 30.
Al deze omstandigheden maken Barat voor de onderzoeksrechter bijzonder verdacht en op 30 juli wordt een aanhoudingsbevel uitgevaardigd (zie bijlage), en wordt Barat effectief aangehouden.
Hij wordt opgesloten in de Brusselse gevangenis “Maison de Sureté Civile et Militaire – Aux petits Carmes” gelegen in de wijk tussen de Naamse Poort en de Kleine Zavel (nu de Karmelietenstraat (Rue des Petits Carmes)).
Onmiddellijk wordt hij ondervraagd over zijn tijdsgebruik op 25 juli tussen 8 uur 30 en 10 uur 30. Hij beweert dat hij een knoop aan zijn broek naaide, maar hij kan die de knoop die hij aannaaide niet tonen. De geneesheer die Barat onderzoekt, stelt vast dat hij twee oppervlakkige krabben vertoonde die van de 24steof 25ste juli dateren.
Barat slaapt op de hooizolder en heeft als enig persoonlijk voorwerp een koffer, waarin hij zijn spullen bijhoudt. De onderzoekers vinden hierin een blauw-wit lint dat Francisca de vooravond van de aanslag had gekocht en dat droeg toen ze naar de kerk van Dworp vertrok. Barat verklaart dat dit lint van hem is en dat hij het op 27 juli in de omgeving van Huizingen vond. De onderzoekende magistraat vindt vlak bij de koffer en verborgen in het hooi, een katoenen zakdoek. Barat beweert dat die van hem is, maar er wordt bevestigd dat deze toebehoort aan het slachtoffer die hem meenam toen ze naar de kerk vertrok.
Dat Barat deze voorwerpen in zijn bezit heeft zijn bezwarende elementen.
Van de plaats van de moord en de brede omgeving wordt door een landmeter een plan opgemaakt met aanduiding van de plaatsen die belangrijk zijn voor het onderzoek.
Hij voelt dat hij in het nauw geraakt en wanneer de wachtmeester van de rijkswacht van Halle hem enkele dagen na zijn aanhouding bezoekt en hem vraagt of de wroeging hem niet begint aan te vreten antwoordt Barat: “ja, het begint”. Voor de onderzoeksrechter blijft hij evenwel zijn onschuld volhouden.
Er bleef een raadsel. Wat was er geworden van de muts van Francisca en van haar gebedenboek?
Wat Barat hierover aan de weduwe van Jan Geerts vertelde, bracht hem opnieuw in nauwe schoentjes. Hij liet de vrouw verstaan, dat het bezit van de muts en van het gebedenboek de schuldige zou verraden. Hij antwoordde hierop: “Ja, men rolt alles samen en gooit het in de tarwe.” Daarna voegde hij er nog aan toe: “Zelfs al vindt men de zakdoek, dan zal men, indien deze niet gemerkt is, er niets kunnen mee aanvangen.”
Deze woorden lieten vermoeden dat Barat de muts en het gebedenboek had weggegooid vlakbij de plaats van de misdaad. Jan Baptist Wets, die belast was met het zoeken van de voorwerpen, ontdekte ze. Ze zaten verborgen in de haag die de boomgaard scheidt van het tarweveld. De muts stak een 10 tal meter verder en het gebedenboek op 25 meter van de vindplaats van het lijk.