במג"ב מעלים את הכוננות וההיערכות בירושלים מתוך חשש למפגעים שינסו לחקות את המחבל שרצח הבוקר את אליהו קיי. גורמי ביטחון אומרים הערב (ראשון) כי אין קשר בין הפיגוע בירושלים וזה שהיה ביפו ובו דקר שוהה בלתי חוקי באזור ג'נין גבר בן 67. המחבל מירושלים, פאדי אבו שחידם ממחנה הפליטים שועפאט, הוא בעל שיוך ארגוני מובהק לחמאס ואילו למחבל ביפו אין אינדיקציה לשייכות ארגונית כלשהי בשלב הזה.
על פי הדיווח ב'כאן 11' גורם בכיר במשטרה אמר הערב כי במשטרה "מביאים בחשבון שהמצב עלול להידרדר לגל פיגועי יחידנים". בעקבות הפיגוע הוחלט במערכת הביטחון לתגבר את הכוחות באזור. במשטרה חושדים כי המחבל היה בתוך הר הבית עם הנשק לפני שביצע את הפיגוע.
על פי ההערכות – הנשק ששימש לפיגוע היה נשק תקני מסוג ברטה M112 – ולא נשק מאולתר מסוג קרלו. נשק תקני שמגיע לידיו של מחבל בירושלים הוא אירוע מורכב ביותר בניגוד לנשק מאולתר שמיוצר בשטחי הרשות הפלסטינית.
שעות לאחר הפיגוע התקיימו הערב במחנה הפליטים שועפאט צעדות תמיכה במחבל. בין השאר קראו ההמונים: "אנחנו אנשי מוחמד דיף" ו-"לירושלים הולכים שהידים במיליונים". במקום התפתחו עימותים בין הצועדים וכוחות מג"ב.
הנחת העבודה של חוקרי המשטרה ושב"כ היא כי אשתו של המחבל עזבה את הארץ בשבוע שעבר על רקע כוונתו לבצע פיגוע. ההערכה היא שלא היה משבר בין בני הזוג שהוביל לעזיבתה ובעקבות כך לביצוע הפיגוע.
מתחקיר הפיגוע עלה כי המחבל הגיע מכיוון העיר העתיקה, פתח בירי סמוך לשער השלשלת לעבר אליהו קיי והסתתר באחת הסמטאות. לאחר מכן יצא שוב ווידא הריגה. בשלב זה, כוח של משטרה ומג"ב הבחין באירוע וחתר למגע. המחבל הצליח לירות לעבר גבר נוסף שנפצע בינוני ולעבר השוטרים עד שחוסל.
