De man werd aangehouden na het inzetten van undercoveragenten in een Werken Onder Dekmantel (WOD)-traject in de periode 2017 tot februari 2019. De undercoveragenten legden en onderhielden in deze periode contact met de nu veroordeelde man. Hij vertelde aan de undercoveragenten over zijn betrokkenheid bij de dood van Van Dillenburg. Details van zijn verklaringen bleken juist op grond van feiten en omstandigheden die in het dossier zijn vermeld. Daarnaast was ook sprake van steunbewijs.
De man bracht het slachtoffer om het leven door hem door het hoofd te schieten en vervolgens zijn hoofd in te slaan. Hij maakte het lichaam daarna samen met een ander weg door deze eerst te begraven, later op te graven en het in een shredder te versplinteren, waarna de resten over een bollenveld zijn uitgestrooid.
Eerder grootschalig politieonderzoek, dat startte na de vermissing van het slachtoffer in januari 2002, leidde niet tot de oplossing van de zaak.