Ayah Mirna, Edi Dharmawan Salihin langsung melaporkan kematian anaknya ke Polsek Metro Tanah Abang atas dugaan kematian yang tidak wajar. Sebelum dikubur, penyidik Polda Metro Jaya sempat mengambil sampel dari bagian tubuh Mirna dan menemukan zat racun. Jenazah Mirna kemudian dimakamkan di Gunung Gadung, Bogor pada 10 Januari 2016.
Polisi segera menggelar pra-rekonstruksi di Kafe Olifer GI tak lama setelah Mirna dimakamkan, Pra-rekonstruksi itu menghadirkan Jessica, Hanie, dan pegawai kafe. Setelah itu, Puslabfor Mabes Polri mengumumkan, ditemukan zat sianida dalam kopi dan lambung Mirna.
Setelah melakukan pemanggilan terhadap Jessica dan beberapa saksi, polisi melakukan gelar perkara dan kemudian menetapkan Jessica sebagai tersangka pembunuhan. Tim penasihat hukum Jessica sempat mengajukan pra-peradilan ke Pengadilan Negeri (PN) Jakarta Pusat, namun, upaya tersebut pupus sehingga Jessica ditahan sampai akhir Mei 2016.
Sidang perdana digelar pada 15 Juni 2016 dengan agenda pembacaan surat dakwaan oleh jaksa dan langsung ditanggapi dengan eksepsi dari terdakwa. Setelah beberapa bulan sidang berjalan, pada 5 Oktober 2016, jaksa memberikan tuntutan hukuman 20 tahun penjara kepada Jessica.
Pada 27 Oktober 2016, vonis hakim menyatakan Jessica Wongso terbukti bersalah melakukan pembunuhan berencana dalam perkara tewasnya Wayan Mirna Salihin. Hakim menjatuhkan vonis hukuman 20 tahun penjara karena tindakan Jessica membuat Mirna meninggal dunia dan menjadi perbuatan keji dan sadis.
Setelah 7 tahun berlalu, film dokumenter kasus kopi sianida dengan judul "Ice Cold" di Netflix menjadi film trending di penayangan Indonesia. Penayangan film tersebut memunculkan keraguan publik bahwa Jessica adalah pelaku pembunuhan Mirna Salihin dengan racun kopi sianida.