כמה מהצעירים שהגיעו לשכם הבוקר עוכבו לחקירה במשטרה ושוחררו אחר הצהריים למעצר בית.
עם חקירת התקרית, הודו בכירים ברשות הפלסטינית בפני קציני צה"ל שמדובר בתקלה. תא"ל ניצן אלון, מפקד אוגדת איו"ש, אמר מוקדם יותר היום כי "פתחנו בחקירת האירוע, ונערכת בדיקה גם בשכם. יש מספר עצורים. מתקיימות כניסות סדורות ומאובטחות לקבר יוסף והן יימשכו".
השוטרים ניסו להרחיק אותם מהקבר - וירו
נחום ספרא, אחיו של אחד הצעירים הפצועים, אמר בפתח בית החולים כי "מדובר בקטינים ואקשן ודבר מעניין. אלו התוצאות כשמשתוללים".
מחקירת האירוע עולה כי לפנות בוקר הגיעה קבוצה של חמישה עשר צעירים יהודים למתחם קבר יוסף כאמור, ללא תיאום עם הצבא. חלק מהם נשארו במכוניותיהם וחלק נכנסו לתפילה.
הצעירים, חסידי ברסלב, נתקלו במספר שוטרים פלסטינים שניסו להרחיק אותם מהמקום ואף ירו לעברם יריות אזהרה אך כשהצעירים לא שעו לקריאותיהם, פתח אחד השוטרים הפלסטינים באש חיה שממנה נהרג אחד הצעירים ועוד 4 נפצעו.
השרה לבנת בהלוויה: "רצחו את בן אחי בדם קר, כי הוא היה יהודי"
בתום טקס ההלוויה סיפרה כיצד שמעה את הבשורה הקשה: "התעוררתי בבוקר, רבקה אמו התקשרה אליי וסיפרה לי שהוא נרצח על ידי מחבל מחופש לשוטר פלסטיני. זה רצח בדם קר. בן יוסף הלך עם כמה יהודים להתפלל, ופשוט רצחו אותו כי הם היו יהודים. אדם שרק עשה טוב. קשה לתפוס את הדברים האלה".
"האחיין הפרטי שלי, הקורבן האישי, הלוואי יהיה הקורבן האחרון", סיכמה השרה. אביו של בן יוסף לבנת אמר: "נקמה איננה רלוונטית".
מאות בני אדם הגיעו להלווייה שנערכת בהר הזיתים, בהם גם שר החינוך גדעון סער, יו"ר הכנסת רובי ריבלין, חברי הכנסת אופיר אקוניס, ניסים זאב ועוד. במהלך מסע ההלוויה שיצא הבוקר בשעה 11:00 מאלון מורה, מקום מגוריו של אביו של בן יוסף, החלו עשרות משתתפים ליידות אבנים לעבר תושבים פלסטינים בחווארה וכן הציתו כמה כלי רכב במסגרת פעולות "תג מחיר". המשטרה והצבא ירו גז מדמיע בניסיון לפזר את המפגינים.
שר הביטחון אהוד ברק גינה בחריפות את האירוע וכינה אותו "רצח". בהודעה שיצאה מלשכתו נאמר: "השר ברק הנחה את צה"ל לבדוק את ההתרחשויות ודורש מהרשות הפלסטינית לחקור את האירוע במהירות ולנקוט בכל הצעדים הנדרשים מול מבצע הירי. שר הביטחון אמר כי אף תקלת תיאום אינה יכולה להצדיק אירוע מסוג זה וירי על חפים מפשע".