La sera stessa del ritrovamento del cadavere fu arrestato Lionello Egidi mentre scendeva dalla circolare rossa al ponte Vittorio Emanuele. Cinque giorni dopo il ritrovamento del corpo di Anna Maria Bracci si svolsero i funerali. La bara era seguita da una folla straboccante e da circa cinquanta corone di fiori: una di queste, a forma di croce, di fiori di lillà, venne inviata da Wanda Osiris, la diva del momento. Dopo aver ricevuto l’assoluzione nella basilica di San Lorenzo, la bara fu tumulata al cimitero del Verano, nella Cappella di Raniero Marsili, che aveva offerto l’estrema dimora alla bambina.
La madre di Annarella non aveva partecipato ai funerali, perché trattenuta dalla Questura che aveva dei forti sospetti su di lei – suscitati dalle accuse rivoltale anche dal figlio Mariano in seguito ai maltrattamenti che perpetrava alla bambina – aggravati dalle evidenti contrad- dizioni in cui la donna cadeva durante l’interrogatorio. Fu la stessa Marta Fiocchi a far sorgere dei sospetti su Lionello Egidi durante la ricostruzione delle ultime ore prima della scomparsa della figlia.
La donna raccontò che Lionello mostrava molta simpatia per la piccola e spesso la cercava con scuse di vario tipo. Inoltre, la insospettivano i regali che la ragazza riceveva dall’uomo, fino al punto che un giorno, dopo che Annarella era stata trattenuta a lungo nell’appartamento di Egidi, aveva avuto il sospetto che Anna Maria fosse stata oggetto di atti di libidine. A carico di Egidi c’erano molti indizi, di lui in borgata si diceva che fosse dedito a compiere atti di libidine su ragazzine e, addirittura, che avesse abusato anche delle due sorelle della moglie, che per un certo tempo avevano abitato con loro. Gli interrogatori si fecero stringenti ed Egidi, dopo aver cercato di negare ogni addebito, il 10 marzo 1950, alle ore 21:45, confessò di avere ucciso Anna Maria Bracci.
Sì, Annarella l’aveva uccisa lui, la sera del 18 febbraio, quando, dopo l’incontro davanti alla caldarrostaia, l’aveva invitata a fare una passeggiata insieme, Annarella aveva accettato e si erano incam- minati verso la località La Nebbia. A circa venti metri dal pozzo aveva invitato Annarella a sedersi con lui in na cunetta e subito aveva cercato di sfi-larle le mutandine. Anna Maria, a quel punto, aveva cominciato a strillare ed Egidi, per farla tacere, l’aveva colpita con un bastone che all’estremità recava un chiodo, la ragazza era svenuta e l’uomo, senza esitazioni, l’aveva gettata nel pozzo. Quindi si avviò verso casa dove, poco dopo. era arrivata Marta Fiocchi che gli chiedeva di aiutarla nelle ricerche. Egidi cercava di far apparire l’omicidio come conseguenza dello stato confusionale dovuto al vino e al vermouth bevuto nel pomeriggio. Il caso sembrava essere risolto ed Egidi venne condotto a Regina Coeli, ma qui ci fu il colpo di scena: l’uomo ritrattò quanto detto ai funzionari di polizia, denunciando di essere stato costretto a confessare sotto tortura.