חקירת שרפה בבית הכנסת בבית החולים בילינסון בפתח תקווה הובילה את המשטרה לתושב ראש העין שנעצר והואשם בהצתת שני בתי כנסת נוספים באזור - בשיטה דומה. הנאשם, בן 37, הדליק נייר ובעזרתו הצית את הפרוכת ואת ארון הקודש. נזק רב נגרם לבתי התפילה.
לפני כשלושה שבועות התקבל במשטרה דיווח על שרפה בבית כנסת בבניין בית החולים בלינסון בפתח תקווה. החקירה העלתה כי החשוד נכנס לבית הכנסת, לקח נייר שמצא במקום, הדליק אותו עם גפרורים ובאמצעות הנייר הבוער הצית את הפרוכת של ארון הקודש ואת ארון הקודש. כתוצאה מההצתה נשרפו ספרי תורה, ארון הקודש, פרוכת הארון ושטיח שהיה בסמיכות לארון הקודש.
בחקירה הצליחו השוטרים לקשור את החשוד לשתי הצתות של בתי כנסת נוספים ברחוב יהודה הלוי בראש העין וברחוב חובבי ציון בפתח תקווה.
בשתי ההצתות שאירעו בפתח תקווה נקט הנאשם דפוס פעולה דומה, ובמקרה הנוסף בראש העין הוא הגיע לבית הכסת, אבל הפעם לא נכנס פנימה, והצית רק את דלת הכניסה. כתוצאה מההצתה נשרף החלק התחתון של הדלת ונשרף שטיח גומי.