Theo hồ sơ vụ án, cháu L. sống với bà ngoại từ bé vì bố mẹ li hôn, mẹ đi lấy chồng khác còn bố thì bỏ đi đi biệt tăm. Trưa 7/11/2014, Tuấn đến nhà anh trai người trong xã chơi và ở lại ăn cơm. Tại đây, cháu L. đến chơi nhưng cả nhà đi ngủ, mình Tuấn thấy thế nảy sinh ý đồ tà dâm. Tuấn đến bế cháu bé vào nhà tắm rồi giở trò đồi bại.
Đến chiều cùng ngày, bà ngoại tắm cho L. thấy cháu gái kêu đau phần kín nên hỏi nguyên nhân. Cháu gái kể chuyện Tuấn đã làm trò người lớn với mình, bà ngoại tá hỏa trình báo cơ quan chức năng. Vi Trọng Tuấn bị công an triệu tập để điều tra làm rõ vụ việc. Tại thời điểm bị xâm hại, cháu L. mới được 5 tuổi, 2 tháng 24 ngày tuổi.
Sau khi vụ việc được phát giác, gia đình Vi Trọng Tuấn đã đến bồi thường cho bị hại 50 triệu đồng tổn thất tinh thần, danh dự. CQĐT đã trưng cầu giám định tâm thần đối với Vi Trọng Tuấn theo khai nhận của gia đình Tuấn vì cho rằng Tuấn có biểu hiện tâm thần. Kết quả cho thấy, bị cáo bị tâm thần thể F7.0, bị hạn chế một phần năng lực hành vi.
Tại phiên sơ thẩm TAND tỉnh Nghệ An đã tuyên phạt Vì Trọng Tuấn 8 năm tù về tội hiếp dâm trẻ em. Gia đình Vị Trọng Tuấn có đơn kháng cáo xin giảm nhẹ hình phạt, gia đình bị hại cũng có đơn xin giảm nhẹ hình phạt cho Tuấn từ án tù giam xuống án tù treo.
Kết thúc phiên phúc thẩm, HĐXX đã quyết định giữ nguyên bản án 8 năm tù giam đối với Vị Trọng Tuấn.