天牢后，日夜受审，终是熬不过刑讯之苦，吐露了更多细节。据其所述，那神秘人每次都于深夜来访，身披黑袍，面遮黑纱，身形高大，言语间透露出一股不凡之气。大理寺卿闻此，心中暗自思量：“此人定非等闲之辈，必有其图谋。”于是，大理寺卿一面命人根据投毒者所述，绘制神秘人画像，张贴于城中各处，悬赏缉拿；一面又命禁军加强宫中戒备，以防那神秘人再度潜入。同时，他还亲自走访宫中各处，询问当日是否有异常情形，力求从蛛丝马迹中寻找线索。

大理寺卿亲力亲为，不辞辛劳，终日奔波于宫中内外，查访线索。忽一日，有禁军将士来报，言于城东门处，见一黑袍人，形迹可疑，与悬赏画像颇为相似。大理寺卿闻讯，大喜过望，急命将士将其擒拿，带至面前。

那黑袍人初见大理寺卿，尚故作镇定，然经卿一番厉声质询，终是露出破绽，神色慌乱。大理寺卿见状，心知此人必与投毒之事有关，于是命人严加看管，待查明真相再做处置。

那黑袍人既被擒，大理寺卿即刻命人将其押入天牢，与先前投毒之人对质。黑袍人初时尚狡辩不已，然经投毒之人当面指认，又兼大理寺卿一番厉声拷问，终是色沮气索，俯首认罪。