Днем 15 декабря ФСБ отчиталась о предотвращении теракта в Петербурге и задержании семерых предполагаемых сторонников террористической группировки «Исламское государство». 16 декабря они якобы собирались устроить «резонансные террористические акты путем самоподрыва террориста-смертника в одном из культовых учреждений, а также убийства граждан и подрывы СВУ в местах массового нахождения людей». Первым был арестован Евгений Ефимов, которого подозревают в незаконном изготовлении взрывчатых веществ (часть статьи 223.1 УК); он сказал, что «незаконно изготавливал взрывчатое вещество», чтобы взорвать Казанский собор.

Видео задержания было опубликовано в тот же день. Ефимов на камеру сказал, что должен был «сделать взрывчатку и расфасовать ее по бутылкам, и прикрепить какие-то поражающие элементы». «Фонтанка» обращала внимание на противоречия между материалами дела и видео: хотя Ефимова задержали в час ночи, видео снято при дневном свете. 16 декабря стало известно об аресте Антона Кобца, подозреваемого в пособничестве в приготовлении к теракту (часть 5 статьи 33, часть 1 статьи 30, часть 1 статьи 205 УК).

Эсмурзиева, Омаргаджиева и Калавурова арестовывал не Выборгский суд, как первых двух фигурантов, а Смольнинский районный суд Петербурга. «Русская служба Би-би-си» сообщала, что за несколько дней до задержания Ефимов рассказал знакомой, что совершил «конкретную ошибку». По словам знакомой подозреваемого, он хорошо разбирался в химии. «Я не собираюсь убивать себя, — написал девушке перед задержанием Ефимов. — Но, возможно, скоро выяснятся обстоятельства некоторые. Если ты хочешь мне помочь, то лучший метод — Дуа (молитва — МЗ) к Аллаху». За последний год Ефимова видели в нескольких молельных комнатах города.