Он надеялся, что в его преступлениях обвинят «убийцу из лесополосы», однако следствие быстро выяснило, что их совершает другой убийца. В начале 1989 года Черёмушкин был арестован. 3 ноября того же года Ростовский областной суд приговорил его к высшей мере наказания — смертной казни через расстрел.