O padre foi visto pela última vez por volta das 20 horas de sábado, na porta de sua casa, no Bairro Monte Carmelo, próximo ao Ginásio Poliesportivo Tancredo Neves. Um vizinho disse que no dia do desaparecimento viu um rapaz moreno claro, entrando e saindo da casa do padre Romeu. Ele respondia pela Paróquia Nossa Senhora do Carmo (bairro Monte Carmelo), da qual estava se afastando para passar um período de um ano em sua terra natal, Colatina (ES). No domingo, faria a transferência da "chave da paróquia" para seu sucessor na comunidade de Monte Carmelo, mas não compareceu à solenidade. O desaparecimento do padre foi percebido por vizinhos na tarde de segunda-feira, quando a Policia Militar foi acionada.
O corpo carbonizado foi encontrado numa estrada vicinal, a poucos metros da BR-122 (Fazenda Nossa Senhora Aparecida), no município de Francisco Sá. O local fica próximo ao entroncamento da BR-251 com a BR-122 (estrada para Janaúba). O corpo foi levado para a necropsia no Instituto Médico Legal (IML). Pessoas ligadas ao religioso foram ao IML e reconheceram o corpo por causa de uma deformação física que Romeu apresentava nos pés. Mesmo assim, não foi possível confirmar a identificação porque o corpo ficou muito queimado, sendo necessários exames técnicos como da arcada dentária.
O delegado Rodrigo Andersen, responsável pelas investigações, informou que foram encontrados junto ao corpo uma aliança e restos de um lençol do padre. Também foi encontrada a chave da residência do religioso. Apesar dos indícios, o delegado disse que precisa esperar o resultado dos exames periciais para confirmar que o corpo é mesmo de Romeu. Durante praticamente toda a tarde desta terça, Andersen e outros policiais estiveram na residência do padre fazendo investigações e pericias. De acordo com o delegado, foram encontrados vestígios de sangue em vários pontos da casa. Isso indica que a vítima teria sido morta no local. Em seguida, o corpo teria sido enrolado em um lençol e colocado dentro do porta-molas do próprio carro do padre, sendo transportado até a BR-122. Não foi verificado que tipo de arma teria sido usada, mas foi encontrado um cabo de rodo quebrado e dois espetos, que estavam limpos. A perícia também constatou que os supostos autores lavaram cômodos da residência para eliminar provas. O padre teria sido morto no escritório da casa e arrastado até a garagem. No escritório havia um cofre, onde o padre guardava dinheiro da paróquia. O cofre, no entanto, estava aberto e vazio. Em cima da mesa, estavam quatro cartões de contas bancárias do religioso. Está sendo investigados os últimos saques das contas.
Há algum tempo, o padre Romeu foi vitima de um furto. Uma fonte informou que, na ocasião, um rapaz que foi apontado como suspeito negou o furto, mas declarou que frequentava a casa do religioso e que mantinha um relacionamento sexual com ele. Nesta terça à tarde, o delegado Rodrigo Andersen disse que não poderia confirmar a informação, mas tudo que puder ter ligação com o caso será investigado.