שירות הביטחון הכללי וצה"ל חשפו ועצרו במהלך השבועות האחרונים את אנשי חוליית הג'יהאד האיסלאמי האחראים לשני הפיגועים, בציר המתפללים בחברון ובהתנחלות עתניאל, בהם נהרגו 16 ישראלים לפני כחודשיים.
הפיגוע הגדול הראשון התרחש בציר המתפללים בחברון ביום שישי, 15 בנובמבר 2002. שלושה מאנשי החוליה ארבו לקבוצת מתפללים שחזרו ממערת המכפלה לקרית ארבע, אולם לבסוף פתחו באש לעבר כוחות צה"ל ומג"ב במקום. בקרב נהרגו המח"ט אל"מ דרור וינברג ו-11 לוחמים נוספים - חיילי צה"ל, שוטרי מג"ב ולוחמי הכוננות של קרית ארבע. בקרב נהרגו גם 3 המחבלים. ביום שישי, 27 בדצמבר 2002, חדרו שני מחבלים למטבח של ישיבת ההסדר בעתניאל וירו למוות ב-4 תורני המטבח במקום. חיילי צה"ל שהגיעו למקום הרגו את אחד המחבלים ולאחר מרדף נהרג גם המחבל השני.
מערכת הביטחון פירסמה היום את שמותיהם של 10 מאנשי הג'יהאד שנעצרו במהלך החודשים דצמבר וינואר. חלקם השתתפו בפעילות איסוף מודיעין לצורך הכנת הפיגועים וכמה מהם אף שילחו ישירות את שני הפיגועים המדוברים. עם זאת, ראשי החוליה עדיין לא נלכדו.
העצורים הם: איאד הימוני, בן 24 מחברון; אימן חנאטשה טביש, בן 23 מן הכפר חורסה; מוניף עטואן, בן 32 מחרבת א-טבקה; פואד רבעי, בן 26 מדורא; עבדאללה מסאלמה, בן 23 מדורא; מחמד אבו פנונה, בן 37 מחברון; וחיד אבו מריה, בן 36 מבית אומר; ראפע מדיה, בן 25 מחלחול; עארף חריבאת, בן 20 מחרבת א-טבקה; צוהיב דראג'מה, בן 22, מחברון. הפעילים נעצרו על ידי חיילי דובדבן, וגדודי "לביא" ו"שחם", הפועלים באיזור חברון.
העצורים סיפרו בחקירת שב"כ, כי גייסו פעילים לארגון הג'יהאד האיסלאמי הפלסטיני, רכשו אמצעי לחימה וכימיקלים לייצור מטעני חבלה. העצורים סיפרו כי השתתפו בשורת פיגועי ירי באיזור חברון, החל מקיץ 2001.
בנוסף, הודו חלק מן הפעילים בהשתייכות לחוליה הצבאית שאנשיה ביצעו את שני הפיגועים, בציר המתפללים ובעתניאל. הם הודו כי אימנו את המחבלים שנהרגו במהלך הפיגועים, סיוע בצילום המחבלים והובלתם למקומות הפיגוע. לאחר הפיגוע טיפלו החשודים בפתיחת סוכות אבלים בבתי המחבלים, בהפצת כרוזים עם תמונותיהם ובהפצת קלטות הווידיאו לאמצעי התקשורת.