Уже во время похорон Андрея Ющинского на кладбище членами «Двуглавого орла» были разбросаны листовки: «Русские люди! Если Вам дороги Ваши дети, бейте жидов! Бейте до тех пор, пока хоть один жид будет в России! Пожалейте ваших детей! Отомстите за невинных страдальцев! Пора! Пора!» Голубев начал проводить независимое расследование. И именно он первым высказал предположение о виновности Мейера Бейлиса.
На Лукьяновке жила некая Вера Чеберяк. По сведениям полиции она занималась скупкой краденого, а двое ее сыновей, Андрей и Женя, «употреблялись воровской компанией для выполнения разных поручений и таким образом являлись посвященными в тайны собиравшегося в притоне Чеберяковой общества». Женя Чеберяк – сверстник и приятель Андрея Ющинского.
Голубеву удалось получить сведения: фонарщик Казимир Шаховской видел, что Бейлис с неизвестным хасидом в 8 часов 12 марта гнался за Андреем Ющинским, когда тот играл на территории завода Зайцева. И это был последний раз, когда Андрея видели живым.
Собственно арест Менделя Бейлиса произошел 22 июня 1911 года. К этому времени местные отделения «Союза русского народа» засыпают власти телеграммами с требованием найти и покарать убийц-евреев. Парламентские запросы посылают правые фракции Государственной думы. Это могущественные союзники правительства, не считаться с ними невозможно.
Министр юстиции Иван Щегловитов указывает киевскому прокурору Г. Чаплинскому: «Поручаю Вашему Превосходительству иметь личное наблюдение за производством следствия об убийстве мальчика Ющинского. Ожидаю подробных периодических донесений».
С этого момента следствие начинает работать против Бейлиса. Для этого есть и определенная общественная атмосфера: в августе 1911 г. в Киеве еврей Дмитрий Богров убивает премьер-министра Российской империи Петра Столыпина. Появляются и новые свидетели виновности Бейлиса. На него указывает, в частности, Женя Чеберяк и его две маленькие сестры. В отсутствие матери (она была арестована) дети заболели дизентерией. Выйдя из тюрьмы, Чеберяк перевезла их к себе домой.
8 августа Женя умер, через неделю умерла его сестра Валентина. В бреду умирающий мальчик постоянно повторял: «Андрюша, Андрюша, не кричи! Андрюша, Андрюша, стреляй!» Мать постоянно держала его на руках и, когда он приходил в себя, просила: «Скажи агентам, что я по этому делу ничего не знаю», на что Женя отвечал: «Мама, не говори мне про это, мне очень больно». Чеберяк не дала сыну исповедоваться, хотя он явно хотел что-то сказать.
13 мая 1913 г. дело по обвинению Бейлиса в убийстве Андрея Ющинского, совершенного с особой жестокостью, передали в суд. Улики были очень слабыми, это осознавали и в Петербурге, и в Киеве.