Pihak kepolisian selanjutnya menjalankan serangkaian penyelidikan dengan melakukan klarifikasi dan pengumpulan alat bukti dalam kasus tersebut. Setelah dilakukan gelar perkara, kasus itu naik ke tahap penyidikan pada Jumat (6/10/2023).
Dalam kasus ini, penyidik telah memeriksa 91 saksi dan 8 ahli dalam proses penyidikan kasus dugaan pemerasan ini. Terakhir, penyidik Subdit Tipikor Ditreskrimsus Polda Metro Jaya dan Dittipidkor Bareskrim Polri memeriksa Firli Bahuri dan tiga pegawai KPK yang tak disebutkan identitasnya.
Polisi juga telah menyita Laporan Harta Kekayaan Penyelenggara Negara (LHKPN) Firli dari Tahun 2019-2022 saat pemeriksaan pada Kamis, 16 November 2023. Kemudian, penyidik menyita sejumlah barang bukti elektronik saat penggeledahan rumah singgah Firli di Jalan Kertanegara Nomor 46, Jakarta Selatan. Barang bukti ini disita untuk mendalami dugaan gratifikasi.