事件発生直後は目撃証言や現場の遺留物が極端に少なく、捜査は長期の膠着状態に陥りました。しかし捜査本部は諦めることなく、過去の性犯罪者や周辺の不審車両、立ち寄り者のリストを洗い出し続ける地道な捜査を継続していました。
風化が懸念されていた2016年冬、捜査線上に浮上したのが、事件当時益田市に居住していた会社員の男・矢野富栄（当時33歳）でした。決め手となったのは、近年の捜査で劇的な進化を遂げたデジタル鑑識（フォレンジック技術）です。
捜査当局が矢野の遺品であるデジタルカメラやUSBメモリを最新技術で精緻に復元したところ、消去されていた画像データの中から、自身の自宅風呂場等で撮影された平岡さんの遺体写真や足取りを示す複数の画像が検出されました。これに加え、押収された資料の分析結果が遺体の状況と完全に一致。7年の歳月を経て、犯人特定の決定打となりました。
