Condivideva l'appartamento con altri inquilini, tra cui un connazionale, Dmytro Trembach, 26 anni, e una signora russa di 60 anni. Il padre della piccola era rimasto nel Paese d'origine per combattere contro gli invasori russi.

Il 10 marzo un incendio divampava nell’appartamento, tutti i coinquilini riuscivano a salvarsi, tranne Anastasiia. Il suo corpo veniva rinvenuto carbonizzato dai Vigili del Fuoco in seguito allo spegnimento del rogo. La figlia della vittima era stata miracolosamente portata fuori dall'appartamento in fiamme dalla coinquilina russa, senza subire gravi conseguenze.

La Procura di Napoli apriva un'inchiesta sul caso, ed il successivo 17 marzo Trembach veniva fermato e condotto in carcere con l'accusa di omicidio volontario aggravato dai futili motivi.‍ Secondo gli inquirenti, Trembach avrebbe dapprima picchiato la ragazza fino a causarne la morte, quindi avrebbe appiccato intenzionalmente l'incendio nel tentativo di depistare le indagini e far passare il decesso della giovane come un incidente domestico.  Tra la vittima e Dmytro sarebbe nata una relazione, ma quando lei successivamente avrebbe accennato all'intenzione di allontanarsi da lui, l'uomo non avrebbe accettato questa decisione. Molte le testimonianze che riportavano i frequenti litigi fra i due, nei giorni precedenti al drammatico evento. L'ucraino negava di essere legato alla ventitreenne, ma lo smentivano le foto presenti nel suo cellulare. Ad incastrare il ventiseienne anche i messaggi inviati alla madre di Anastasiia, nei quali avrebbe confessato il delitto. Fondamentali ai fini delle indagini anche le analisi del personale dei Vigili del Fuoco, che avevano sancito la matrice dolosa dell'incendio. L'indiziato aveva persino negato di essere stato in casa nel momento del rogo, ma la bambina, la coinquilina russa e i tabulati delle celle telefoniche hanno confermato la sua presenza. Inoltre sulle mani riportava segni di ustioni. L'uomo avrebbe cercato anche di sviare le indagini indirizzandole su un connazionale. Il successivo 22 marzo il giudice per le indagini preliminari del Tribunale di Nola convalidava la custodia cautelare in carcere nei confronti di Trembach.