הוריה המאמצים של צילה לוין הגיעו אליה דרך רופא מחיפה, ולטענת מקורבים לא היו מאמצים אותה אילו ידעו כי יש חשד שנחטפה מהוריה. יחד עם זאת, מספרת צילה, כי "כששאלתי על עברי, קיבלתי אזהרה בקיבוץ שחבל לבזבז את הזמן, וכדאי לי להתמקד במשפחתי הנוכחית. הבנתי שמסתירים ממני משהו וחייתי בהרגשה נוראה, שאני חלק מקנוניה". את צו האימוץ נתן השופט משה לנדוי, אז שופט מחוזי בחיפה ולימים נשיא בית המשפט העליון: "לאחר עיון בבקשה שהוגשה ביום 18 בנובמבר 1948 על ידי אנדה ומרדכי רוזנשטוק מעין המפרץ לאימוץ ילדה שתקרא צילה רוזנשטוק, היות והילדה היא אסופית והוריה אינם ידועים, והיות והילדה הנ"ל נמסרה למבקשים על ידי ועד הקהילה העברית בחיפה, מצווה בזה שהמבקשים יהיו הוריה המאמצים של צילה רוזנשטוק". השופט לנדוי טען כי טיפל בתיקי אימוץ רבים ולכן אינו יכול לזכור מקרה ספציפי.

על סמך הדמיון המדהים ביניהן ערכו צילה לוין ומרגלית עומייסי בדיקת דנ"א. הבדיקה העלתה כי מדובר באם ובתה. במהלך פעילות ועדת החקירה הממלכתית טענה המדינה כי מסמכי האימוץ של לוין אינם עולים בקנה אחד מבחינת תאריך העליה של משפחת עומייסי ושל האימוץ של לוין, וכי אין מדובר באם ובתה. התחוללה שערורייה שבמהלכה בוצעה בדיקת דנ"א נוספת במכון לרפואה משפטית בראשותו של פרופ' היס, בה נקבע כי עומייסי ולוין אינן אם ובת. מעמדו של עורך הבדיקה, ד"ר חסן חטיב מהמחלקה לגנטיקה באוניברסיטה העברית, עורער ובמהלכה ספג בוז בניחוח גזעני מפיו של פרופ' יוסי הירשברג שטען כי הלה מומחה רק לגנטיקה של חיות. בדיעבד סיפר חטיב כי הופעלו עליו לחצים אדירים על מנת לשלול את חוות דעתו הראשונית, ולבסוף חתם על בדיקה הפוכה שמוכיחה כי עומייסי ולוין אינן אם ובת, בה לא נטל חלק ולא האמין בה לטענתו. בדיקה נוספת שביצע חטיב בעצמו איששה את מסקנתו הראשונה. היום הוא מחזיק במעבדה משלו. עומייסי סירבה לבדיקות נוספות משום שלא היתה מוכנה לאבד שוב את מי שהחשיבה לבתה האובדת. עד ליום מותן שמרו צילה ומרגלית על קשר והתייחסו זו לזו כאם ובתה.

את צילה לוין ייצג עו"ד רמי צוברי בועדת החקירה, המקרה מופיע בפירוט רב בספרו "בעקבות אחיי האבודים"