直到巴塞罗那恐袭发生之后，警方才将爆炸与恐袭联系在一起展开调查。

之后，警方在爆炸废墟中找到多张购买炸弹原材料的收据，发现120多个煤气罐和爆炸物质TATP的爆炸痕迹。还发现了好几张飞往比利时布鲁塞尔的机票，购票人正是里波尔镇的伊玛目埃塞提，通过DNA检测，警方确定他已在爆炸中身亡。

8月22号，巴塞罗那恐袭事件中被捕的4名嫌疑人出庭受审。

21岁的谢姆拉勒穿着病号服，右手缠着绷带，脸上有明显伤痕，他的供认揭示了此次恐袭背后更惊人的秘密。

据谢姆拉勒说，他是在两个月前知道这一恐袭计划的。

最初的计划是用一辆装着煤气罐炸弹的卡车制造爆炸恐袭，目标有可能是巴塞罗那著名的圣家族大教堂。后来由于无法找到大卡车，改为在两个小货车上装置较小炸弹制造爆炸。最终，是由于 “炸弹工厂”意外爆炸，他们又临时更改计划，选择在繁华路段用车撞人。

而在爆炸中身亡的埃塞提则被认为是这次恐袭的主脑，也是炸弹制造者。

调查人员追踪了埃塞提在过去几年的行踪，发现他曾因走私大麻被判刑，在狱中认识了一些极端分子，其中有一名参与制造了2004年马德里恐怖袭击。

2015年他来到里波尔镇。接受英国卫报采访时，小镇镇长说埃塞提看起来并不显得很激进，也从不在公开场合宣扬极端思想，但与小镇的主流人群比较疏远，却在私底下和一些年轻人频频接触，对他们施加影响。

2016年初，埃塞提还在比利时城市菲尔福尔德生活了三个月，这被看作是一个“极端分子“输出地。在2012年到2015年间前往叙利亚和伊拉克加入“伊斯兰国”的500名比利时人中，有20人来自菲尔福尔德。

恐怖袭击发生后，极端组织“伊斯兰国”通过自己的媒体平台宣称对事件负责。在过去的两年中，极端组织“伊斯兰国”几乎认领了欧洲发生的所有大大小小的恐袭案件，但安全机构之前一直没有查出欧洲这些本土的恐怖分子与“伊斯兰国”的确凿关联。

而对于极端组织“伊斯兰国”而言，西班牙则是一个特殊的欧洲国家。

早在公元711年，阿拉伯帝国占领西班牙安达卢西亚地区，开启了将近800年的统治，至今该地还留有多处清真寺。直到1492年，天主教双王伊莎贝尔和费尔南才夺回这片土地，当地穆斯林曾被迫在离开西班牙和皈依基督教中选择。