De acordo com a denúncia oferecida pelo Ministério Público, na madrugada de 25 de julho de 2012, o bioquímico aproveitou-se do fato de que as vítimas dormiam para matar a mulher e o filho a facadas. Os crimes foram praticados por motivo torpe, decorrente de sentimento de posse e de vingança em relação a Márcia. No local do crime, foram encontrados e apreendidos bilhetes escritos por Ênio, confessando os crimes e dizendo ter acabado com a família “para ninguém sofrer”.
Na audiência de fase policial e judicial o réu usou o direito de permanecer em silêncio, não apresentando, assim, a defesa pessoal. Segundo o processo, porém, ele reconheceu a autoria dos crimes quando narrou o histórico dos acontecimentos para o perito na realização do laudo de insanidade mental.
Já as testemunhas de acusação e defesa descreveram o réu como um homem fechado para o convívio social, trabalhador e afetuoso com a esposa e o filho. Relataram, ainda, que nos últimos tempos Ênio passou a sentir ciúme de Márcia, que havia esboçado vontade de se separar. Inconformado, Ênio a ameaçou de morte.
O bioquímico, segundo uma testemunha, já tinha sinais de abalo psicológico e havia procurado ajuda com um profissional da área, além de tomar antidepressivos, em razão da perda do emprego no laboratório da Ulbra e do falecimento da mãe.
O juiz Maurício Ramires definiu que a autoria dos homicídios ficou comprovada, não só pela necropsia, como pelo laudo pericial do local do crime e da pesquisa de sangue humano e DNA (roupas encontradas no local).