En ese sentido, Pelayo valoró los dichos de cuatro testigos que declararon en el juicio haber visto cómo esa noche, en el cruce de la ruta provincial 36 y avenida Bosques, de Florencio Varela, varias personas pasaban violentamente de un auto como el del imputado a otro vehículo a una chica con el aspecto de Natalia.
"(Gómez) detiene intempestivamente la marcha, junto a él se detiene otro vehículo ocupado por dos personas conocidas, obliga a salir del auto a Natalia, contra su voluntad, con golpes de puño, y la fuerzan a subir al otro vehículo", relató el fiscal, quien agregó que el objetivo de llevarse a la chica era el de "obligarla a soportar violaciones sexuales", que se cree fueron cometidas en una quinta.
Natalia fue vista viva por última vez la noche del 28 de diciembre de 2003, cuando salió de su casa junto a Gómez, y el 1 de enero de 2004 la encontraron asesinada y envuelta en bolsas de nailon en el Parque Pereyra Iraola.
Según los forenses, Natalia fue violada y murió por una "asfixia mixta" producida por la obstrucción de las fosas nasales y la boca, en combinación con una compresión torácica-abdominal. También se demostró que fue asesinada en otro sitio y luego depositada en el lugar del hallazgo.