虽然在有犯罪前科这点上许贵柱符合之前警方推测的条件，但是他的婚姻状况却十分良好，他经历过两段婚姻，与前妻育有一子，再婚之后又和现任妻子有了孩子。虽然他只有小学文化，但是他的家里，却到处都张贴着自己手书的治家名言和美德警句，以及自己画的山水画和油画。但是这人的性格内向，据身边的人表示，也偶尔会有一些怪异表现。
民警曾亲自去许贵柱家走访，发现他的家中十分整洁，邻居对其评价也相当不错，当地派出所民警也表示这人再婚后上敬老母，下爱妻儿，家庭和睦，这样的表象甚至骗过了警方的侦查员。但是他身上的嫌疑始终无法洗去——许贵柱曾在6月13日去过沈阳，并且乘坐的就是K641次列车。更让民警对其怀疑的是，对比之前的每次案件，许贵柱都有作案时间。
为了将案件办成铁案，警方决定采取技术手段获取关键物证。在此前于赵女士家找到的黑色头套中，警方采集到了犯罪嫌疑人的体液和毛发，并用这组样品与9名嫌疑人进行了DNA比对。
其实从严格意义上来说，那并不是一个真正的头套，只是一个普通的黑色挎栏背心，在中间挖了两个窟窿做眼睛。在这个简陋的自制头套上，警方发现了3根毛发和一些凶手的汗液。在当时，辽宁省的DNA检测技术于全国来说都是数一数二的，检测结果很快交到了办案的干警们手中，犯罪嫌疑人就是这个许贵柱！