Theo những chứng cứ được thu thập trong quá trình điều tra, trước khi gây án, do thiếu tiền Luyện đã mượn chiếc xe máy của ông Trương Văn Nhị (chú rể, ở cùng thôn) đem đi cầm cố ở một cửa hàng cầm đồ tại xã Vô Tranh (Lục Nam) để lấy tiền ăn chơi.
Sau khi thực hiện hành vi giết người, cướp tiệm vàng và định trốn đi Lạng Sơn, Luyện đã đưa cho Trương Văn Hồng (anh họ) một số vàng để Hồng bán lấy tiền chuộc xe trả ông Nhị. Tuy nhiên, quá lo sợ trước hành vi của Luyện, Hồng đã đưa toàn bộ số vàng trên cho ông Lê Văn Miên, bố đẻ của Luyện.
Cùng với quyết định khởi tố thêm tội danh đối với Lê Văn Luyện, VKSND tỉnh Bắc Giang cũng phê chuẩn quyết định khởi tố bị can đối với đối tượng Lê Văn Nghi (SN 1980), trú tại thôn Nà Tồng, xã Trùng Khánh, huyện Văn Lãng, Lạng Sơn với tội danh “che dấu tội phạm”.
Trước đó, Lê Văn Luyện đã ẩn náu tại nhà Lê Văn Nghi và sau đó vượt biên trái phép sang Trung Quốc nhằm trốn tránh sự truy nã của lực lượng công an.
Trong một diễn biến khác, tại Trại tạm giam Bắc Giang, Cơ quan Cảnh sát điều tra Công an tỉnh đã tiến hành thực nghiệm điều tra hành vi sát hại gia đình chủ tiệm vàng của bị can Lê Văn Luyện. Theo cơ quan điều tra, kết quả của buổi thực nghiệm cho thấy, những lời khai của Luyện khá trùng khớp với các chứng cứ khác của vụ án và không phát hiện những tình tiết mới.