Qua điều tra, cơ quan công an làm rõ, vào tối 10-6, cháu N.T.H. (11 tuổi, ở phường Đề Thám) đang cùng chơi với các bạn ở trụ sở UBND phường Đề Thám thì được Dương gọi lên tầng 3, nơi có phòng làm việc của Dương.
Tại đây, Dương đã có hành vi sờ soạng khắp người cháu H. Khi cháu H. hoảng sợ và bỏ chạy ra khỏi phòng, Dương còn đuổi theo và tiếp tục có hành vi dâm ô với cháu H. Sau đó, gia đình cháu H. tố cáo hành vi của Dương đến cơ quan công an.
Trước khi bị khởi tố, bắt giam, Phạm Ánh Dương là Bí thư Đoàn phường Đề Thám từ năm 2016.