21 июня 2010 года УВД по Тверской области было возбуждено головное дело по факту взрыва у синагоги.

Отметим, что практически сразу взрыв был квалифицирован как преступление ненависти: дело возбуждено по п.п. "а", "б" ч. 1 ст. 213 (хулиганство, совершенное с применением оружия, по мотивам политической, идеологической, расовой, национальной или религиозной ненависти или вражды) и ч. 1 ст. 222 (незаконное хранение оружия и взрывчатых веществ и взрывных устройств) УК РФ. 

Дело было передано в управление СКП РФ по Тверской области.