Op de plek van het misdrijf werd uitgebreid sporenonderzoek gedaan en de recherche startte een onderzoek naar de achtergrond van het slachtoffer. Uit het onderzoek naar zijn dood kwam een beeld naar voren van een uit de hand gelopen onenigheid, waarbij meerdere personen betrokken waren. Uit het sporenbeeld concludeerde de politie verder dat één van de daders gewond is geraakt.
DNA-onderzoek
Van deze gewonde overvaller werd in de woning aan de Antoon Coolenlaan onder meer bloed aangetroffen en veiliggesteld. Het materiaal is vergeleken met andere sporen uit de Nederlandse DNA-databank. Die vergelijking leverde geen match op en ook andere onderzoeksrichtingen brachten de politie niet naar de daders.
Verdrag van Prüm
Enkele jaren na de dood van Jan van Mosselveld werd het verdrag van Prüm van kracht. Dit verdrag regelt de uitwisseling van informatie uit andere DNA-databanken in de Europese-Unie. Eind 2015 ontving het Openbaar Ministerie een match van het bloedspoor met een persoon in de Belgische DNA-databank.
Cold case-team
Als gevolg van de match heropende het cold case-team van de politie Oost-Brabant het onderzoek naar de gewelddadige dood van Van Mosselveld. Het team werkte daarbij onder regie van het Openbaar Ministerie nauw samen met de Belgische autoriteiten. Op basis van het verdere onderzoek werd maandag de 35-jarige Belg aangehouden. Hij zat voor een andere zaak vast in de Belgische gevangenis.
Een Belgische onderzoeksrechter beslist op een later moment over zijn uitlevering. Het onderzoek naar de dood van Van Mosselveld gaat intussen gewoon door. Het cold case-team sluit nieuwe arrestaties niet uit.