Theo đó, Hội đồng xét xử đã tuyên án tử hình đối với bị cáo về tội "Giết người", 20 năm tù về tội "Hiếp dâm người dưới 16 tuổi" và 3 năm tù về tội "Dâm ô với người dưới 16 tuổi". Tổng hình phạt bị cáo này phải chấp hành là tử hình.
Tòa án quyết định xử kín và vì vụ án liên quan đến trẻ em. Khi tuyên án, Hội đồng xét xử không đọc lại nội dung vụ án, không nêu lại quá trình xét hỏi, tranh tụng cũng như nhận định về hành vi phạm tội của bị cáo, chỉ công khai mức án. Đây là vụ án đặc biệt nghiêm trọng, gây xôn xao, căm phẫn trong dư luận.
Theo cáo trạng, đối tượng Phạm Văn Dũng là hàng xóm của cháu N. (sinh năm 2016), có quen biết với gia đình nạn nhân. Khoảng 17 giờ 30 phút ngày 17/4, Dũng đi bộ đến nhà người quen dự đám giỗ (ở cùng hẻm). Đến khoảng 20 giờ, Dũng đi bộ về nhà. Thấy nhà khoá cửa, Dũng biết vợ đang dự tiệc sinh nhật bên nhà mẹ vợ nên đi bộ sang dự tiệc cùng.
Trên đường đi, Dũng phát hiện cháu N. và cháu L. (cháu trai chơi cùng N.) đi theo sau, Dũng nảy ý định xâm hại tình dục cháu N. Dũng dừng lại tại cổng 1 nghĩa trang gần đó đợi cháu N. đến và thực hiện hành vi phạm tội của mình. Khi N. la lên, Dũng sợ có người phát hiện nên đã bóp cổ cháu N. và dùng tay xâm hại tình dục rồi bỏ đi.
Đến 22 giờ ngày 17/4, chị V.T.T.T (mẹ cháu N.) cùng em trai và bạn phát hiện cháu N. đã tử vong tại gò cát thuộc bãi đất trống cách nhà khoảng 100 m.
Ngay sau khi nhận được tin báo, Ban Giám đốc Công an tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu đã chỉ đạo các phòng nghiệp vụ tiến hành khám nghiệm hiện trường, khám nghiệm tử thi và xác minh, làm rõ vụ việc. Kết quả khám nghiệm cho thấy cháu N. bị chèn cổ gây ngạt thở chết, bị xâm hại tình dục. Hiện trường thu giữ 1 đôi dép màu đỏ của nạn nhân.
Quá trình điều tra, công an còn xác định, trong thời gian từ tháng 3/2020 đến tháng 1/2021, Dũng còn thực hiện hành vi dâm ô đối với 3 cháu bé khác đều là hàng xóm của Dũng.
