Следователю Фененко пришлось столкнуться с большими трудностями, так как полицейские действовали на месте происшествия вопреки требованиям инструкции. Они сдвинули труп с места, брали в руки вещи убитого. Городовые даже расчистили снег у входа в пещеру, чтобы в нее смог пролезть дородный пристав. Все это объяснялось не злым умыслом, а скорее неподготовленностью и некомпетентностью. Так или иначе, но полиция фактически уничтожила все следы и сделала бесполезными фото- и микроскопические исследования.

Еще сложнее оказалась задача экспертов — декана медицинского факультета университета Н.А. Оболенского и прозектора кафедры судебной медицины Н.Н. Труфанова, которым пришлось обследовать тело с удаленными органами и даже замененной черепной коробкой. Эксперты пришли к выводу, что раны нанесены при жизни мальчика: убийц было несколько, и они стремились причинить своей жертве сильные мучения. Тело Ющинского было почти полностью обескровлено. Впоследствии светила медицины из русских и европейских университетов подвергли резкой критике эти выводы, отмечая, что у профессора Оболенского не имелось достаточных оснований утверждать о прижизненном характере ранений и полной потере крови.

Официальное заключение еще не было подписано, но черносотенцы уже подхватили и истолковали в антисемитском духе выводы экспертов. Киевская охранка сообщила Департаменту полиции, что 28 марта во время похорон Андрея Ющинского разбрасывались листовки следующего содержания: «Жиды ежегодно перед своей Пасхой замучивают несколько десятков христианских мальчиков, чтобы их кровь лить в мацу… Судебные доктора нашли, что Андрея Ющинского перед страданиями связали, раздели и голого кололи, причем кололи в главные жилы, чтобы побольше добыть крови».

Убийство мальчика вышло за рамки уголовного дела. Наблюдение из Петербурга подхлестнуло местную полицию. Необходимо отметить, что, согласно российским законам, полиция имела право проводить дознание только до прибытия судебного следователя и в пределах одних суток. После этого полиция должна была выполнять поручения следователя, согласуя с ним каждый свой шаг. Между тем киевская уголовная и тайная полиции в течение многих месяцев фактически самостоятельно расследовали преступление. Начальник сыскной полиции Е.Ф. Мищук отличался большим честолюбием, но убийство Ющинского оказалось самым сложным в его практике.

По мнению экспертов, преступление было совершено 12 марта. В этот день рано утром мальчик отправился в училище, но каким-то образом попал в другой конец города.