公寓监控录像显示，塔玛拉曾多次使用电梯将黑色编织袋运出公寓，其中所放便是受害人的残肢。
7月27日，俄罗斯警方在圣彼得堡南部的住宅区发现一袋被肢解的尸体。警方将嫌犯锁定为一名68岁的退休老妇塔玛拉·萨姆索诺娃。随后，一名公寓管理员在塔玛拉的住所内发现了一本日记，内容竟然是塔玛拉过去20年的杀人记录。
警方初步估计，遭塔玛拉杀害的被害者达13人，其中包括塔玛拉的两名男性房客。塔玛拉的丈夫于2005年失踪，此后再未出现。警方怀疑他很可能也被塔玛拉杀害。
俄罗斯一家新闻网站首先披露这一消息后，俄罗斯民众被这名老年女性连环杀手震惊。被警方逮捕时，身着红色毛衣的塔玛拉甚至冲媒体的镜头抛了一个邪魅的飞吻。俄罗斯媒体称呼塔玛拉为圣彼得堡的“芭芭雅嘎”，芭芭雅嘎是斯拉夫人的民间传说中一个流传甚广的女性食人狂魔的名字。英国媒体则称呼塔玛拉为“开膛手奶奶”。而塔玛拉的邻居们则称呼塔玛拉是“迪米特洛娃大街上的幽灵”。
不管称呼如何，塔玛拉着实用她那若无其事的残忍、凶狠和怪异颠覆了人们对“退休老妇”的认知。一位俄罗斯网友在塔玛拉的报道下面留言：“我真想到她脑中看看，她到底在想些什么。”

房间内发现杀人日记 20年内杀害13人
日记详细记录了被害者的身份、年龄、性别、被害过程等杀人细节，有关被害人特征的描述，与此前发现的多具尸体高度相同。
更令人不安的是，塔玛拉居住公寓的管理员在塔玛拉的房间内发现了一本日记，其中内容是塔玛拉从上世纪90年代后期开始的杀人记录。这本日记使用了俄语、英语、德语三种语言，记下了被害者的身份、年龄、性别、被害过程等杀人细节。
警方起初无法判定这本日记的真实性。但几个细节令警方基本断定，这本日记是可靠的破案线索。根据日记的描述，警方目前初步确认，包括瓦伦蒂娜在内，塔玛拉已经杀害了13人，其中很可能有塔玛拉的丈夫。
日记本被发现时，夹杂在一本早已绝版的巫术与占星学书籍中。2005年，俄罗斯警方曾发现一具被肢解的中年男性尸体。包裹尸体的袋子中，有几页被撕下的占星学书籍。这几页书与塔玛拉房间中的占星学书籍是同一本。
2003年，同样在迪米特洛娃大街的住宅区，在警方发现的另一具被肢解的男性尸体身上，被害者腿部有一个文身。在塔玛拉的日记中，曾描述了一名男性房客的文身，其图案和位置都与12年前发现的尸体相同。此案事发时，警方曾经在塔玛拉的住处搜出过几张受害男子诺里尔斯克的名片。但最终因证据不足，警方未对塔玛拉提起指控。
塔玛拉的邻居玛丽娜对媒体说道，在塔玛拉被逮捕后，她才回忆起此前与塔玛拉交谈时诸多怪异的细节。有一次，玛丽娜曾经向塔玛拉询问，你的丈夫去哪儿了？塔玛拉当时回答，“哦，这是一件非常悲伤的事情。某一天，他就突然离开了，消失了。”塔玛拉于2005年将丈夫报为失踪人口，此后再没有人见过她的丈夫。
塔玛拉的公寓内有一间多余的卧室，塔玛拉曾将这间卧室短暂出租。玛丽娜回忆，有一次她曾经跟塔玛拉的一名男性租客闲聊，那名租客言语间透露不是很喜欢自己的房东，并有意尽快搬离。那次闲谈过后，玛丽娜就再没有见过那名房客。玛丽娜如今才惊恐地意识到，“他很有可能不是搬走了，而是被塔玛拉杀死了！他前后只住了不到两个月。”