В то время многие местные удмурты сохраняли верность своим древним верованиям. В округе имелось два «родовых шалаша», в которых приносились жертвы покровителям племен. Следует отметить, что практически каждый удмуртский род имел своего «патрона», чужие шалаши никто никогда и ни под каким предлогом не посещал и в праздниках соседей-иноверцев не участвовал. Два «родовых шалаша» в Старом Мултане принадлежали представителям двух племен — учуркам и будлукам. 17 мая помощник окружного прокурора Раевский обнаружил в них следы костра, посуду, связанную с жертвоприношениями (запачканные засохшей кровью, с налипшими перьями и шерстью животных) и. закрепленные под самым коньком крыш иконы Николая Чудотворца! Особое внимание полиции привлек шалаш во дворе дома зажиточного крестьянина Моисея Дмитриева. Располагался он практически в центре деревни, по соседству с управой. Хозяин ритуальной постройки, правда, утверждал, что не пользовался жертвенной посудой уже более полутора месяцев. При обыске у Дмитриева нашли полотняную котомку-пестерь, всю в потеках липкой красной жидкости. Хозяин дома клялся, что это — только ягодный сок. Но полиция ему не поверила и взяла удмурта под арест, приобщив к делу и злополучный пестерь, и кафтан Моисея, также запачканный подозрительной жидкостью.
Уездный врач Минкевич добрался до Старого Мултана только в начале лета. Вскрытие обезглавленного тела он произвел 4 июня. Оказалось, что Матюнин не только лишился головы. Врач обнаружил ранее полностью скрытый нательной рубахой погибшего обширный и глубокий разрез, начинавшийся в верхней части тела и достигавший на спине пятого ребра. Ключица и пять ребер в самой толстой их части, рядом с позвоночником, оказались разрубленными. В этом же месте были полностью разделены довольно толстые мышцы спины. Такое повреждение могло стать следствием не одного, а нескольких последовательных ударов. В грудной клетке трупа отсутствовали сердце и легкие. Их, видимо, извлекли через вышеупомянутый разрез. На животе обезглавленного повреждения отсутствовали, но ноги носили следы сдавливания. Причем оставлены они были не веревкой. Причиной смерти Матюнина стало именно отсечение головы; затем, пока ткани тела сохраняли эластичность, кто-то рассек торс и изъял органы из грудной клетки. Между самим убийством и извлечением сердца и легких могло пройти не более 12 часов.
Заключение патологоанатома заставило всех участников расследования сосредоточить внимание на необычном характере этого преступления. Ведь для жителей губернии не было секретом то, что вотяки, как и их предки, приносили своим богам кровавые жертвы. При этом баранов или домашнюю птицу не просто убивали. Из них извлекались внутренности, которые затем сжигались. А поскольку рядом с телом Матюнина не обнаружили ни легких, ни сердца, следователи поверили, что они послужили для жертвоприношения неизвестных лиц.
Особенность «мултанского дела» заключается прежде всего в том, что следствие в этом случае строилось не на анализе улик и показаниях свидетелей, а на основе обывательских сплетен. Взять хотя бы деятельность урядника Рогозина, в обязанности которого входило установление иных случаев человеческих жертвоприношений вотяками. В «расследовании» чрезмерно старательного урядника здравый смысл явно не принимал никакого участия. Так, он почему-то решил, будто утонувший двумя десятками лет ранее мальчик, житель одного из окрестных сел, на самом деле был принесен в жертву. Несмотря на уверения матери погибшего, что в смерти ребенка винить некого, Рогозин состряпал рапорт, который затем не только был подшит к делу, но и фигурировал в обвинительном заключении по делу «о мултанском жертвоприношении» как документ, доказывающий реальность принесения вотяками человеческих жертв.
Тем временем самодеятельные следователи, которые старательно выискивали «соучастников» Дмитриева, арестовали двоих местных дурачков: Михаила Титова (племянника девяностолетнего Григорьева) и Константина Моисеева. Убогих бросили в погреб и начали запугивать, а Титова к тому же избили. Во время допроса Моисеев вспомнил, как глава крестьянской общины, сотский Семен Красный (Иванов), в начале мая привел незнакомого нищего бродягу и сдал его суточному дежурному, Василию Кондратьеву. Полиция тут же посадила обоих упомянутых мужчин под арест.
Титов тем временем признался, что «дедушка Акмар» (шаман Андрей Григорьев) занимается лечением на дому. После этого «коллекция» «убийц» пополнилась девяностолетним дедом, едва передвигавшим ноги. Аргумент полиции звучал железно: во-первых, старик — колдун, а во-вторых, он врал, что больше лечением не занимается.