2006年6月，皮丘什金鎖定了一個新目標——和他在同一家超市工作的女同事瑪麗娜·莫斯卡爾約娃。他邀請莫斯卡爾約娃外出散步，最后在比茨維斯基公園內(nèi)將其殺害。不知是出于什么考慮，莫斯卡爾約娃離開家前給兒子留下了一張紙條，上面寫明自己和皮丘什金一同外出，還草草寫下了他的手機號碼。這成為警方偵破工作的一個突破口。警方還在莫斯卡爾約娃尸體所穿外套的口袋中找到了一張地鐵車票，依據(jù)票面上的日期和時刻，他們調(diào)閱了地鐵站的監(jiān)控錄像，發(fā)現(xiàn)當(dāng)時皮丘什金和莫斯卡爾約娃的確在一起。
警方據(jù)此認定，皮丘什金有重大作案嫌疑。2006年6月16日，在救火車警報聲的掩蓋下，大批警察悄悄包圍了皮丘什金居住的公寓。為了防止他跳窗自殺，身系繩索的突擊隊員首先從樓頂滑下，在窗口外嚴陣以待。隨后，警察以察看火情為名騙開了房門，一擁而上將皮丘什金抓獲。
對于自己犯下的累累罪行，皮丘什金并沒有否認。警方從其家中查抄了一張手繪的國際象棋棋盤草圖，其中的63個格子內(nèi)標有不同的日期，這表明，他共作案63起。然而，在對比茨維斯基公園進行仔細搜尋后，警方只找到了49具尸體。
2007年9月13日，莫斯科一家法庭開始對“比茨維斯基公園連環(huán)謀殺案”進行審理。法庭采取陪審團定罪的方式，并向公 眾開放審理過程，這在俄羅斯的刑事審判中是極為少見的。由于受害者人數(shù)眾多，預(yù)計此案的審理將持續(xù)較長時間。俄羅斯目 前執(zhí)行暫緩死刑的規(guī)定，如果皮丘什金系列謀殺的罪名成立，他將面臨終身監(jiān)禁的命運。
