I august 2004 ble han arrestert for drapet på en deltidsprostituert i Australia. Rettssaken skulle begynne 6. august, men ble av ukjente årsaker utsatt. 7. mars 2005 ble den fortsatt, og en obduksjon viste til DNA fra Detenamo på liket. I juni kommer hans sak opp for høyesterett i Victoria; han må sitte i varetekt til da. Om han blir funnet skyldig kan han risikere livstid.