案發後警方為了緝凶,調閱音樂教室附近監視器,掌握一名男子於案發後離開的影像,最後循線鎖定男子身分,是家住高雄梓官的徐方偉。警方持拘票前往逮人時,徐男不僅矢口否認涉案,還以無辜表情告訴員警,自己是研究所畢業的英文老師,怎會和凶殺案扯上關係。由於徐男的房間都是英文書籍,警方認為他看起來的確不像殺人犯,一度懷疑是不是搞錯了對象。
徐方偉被帶回警局後,一開始依舊表現出渾然不知的模樣,直到警方對他說了一句,「你當老師不能說謊!」他才坦承監視器拍到的人就是自己,也承認殺死徐世衡。不過,他供稱,自己原本和死者是同性情侶關係,案發前死者曾向他借了60萬元,也說要舉辦性愛派對,但一直沒履行。
徐方偉表示,後來死者說要安排老婆楊宜綾跟其他女子一起開性愛派對,藉此抵債,2人談定一次派對抵債1萬元,死者也在案發前把音樂教室一樓鐵門的遙控器給他,要他在案發當天凌晨過去,不料,他到現場之後,只看到楊女在睡覺,因為不滿被耍,所以一時情緒失控毆打死者,最後不慎釀成悲劇。