Las contradicciones en las declaraciones de Barrelier, quien inicialmente negó haber estado con Agostina la noche de su desaparición, son una de las principales pruebas en su contra.
El testimonio del remisero que lo llevó hasta el lugar donde se encontró con Agostina, y el video que muestra a la joven entrando a su casa, complican aún más su situación. Las cámaras de seguridad también ubicaron el auto de Soledad Andreani, presunta encubridora, en la zona donde se hallaron los restos de Agostina.
Las antenas de celular del teléfono de Barrelier lo ubican en la misma zona donde se encontró el cuerpo de la víctima. Además, el relato de un amigo de Barrelier detalla la relación tóxica y el consumo de drogas en el entorno de Agostina.
La investigación también apunta a la posible red de distribución de drogas en la que Barrelier podría haber estado involucrado, y se investiga el rol de otras personas cercanas a él, como inquilinos de la vivienda y la encargada de un bar llamado "Guachitas", que fue clausurado.