Flickans pappa började bli orolig när dottern inte kom hem efter skoldagens slut i fredags. Tolvåringens mamma gick därefter till polisen.
Franska BFMTV rapporterar att polis initialt hittade föremål i bostadshusets källare som tydde på en kidnappning. Efter att ha gått igenom övervakningsfilmer från området, i Paris 19:e arrondissement, ska utredningen ha fokuserats mot en kvinna som "med svårigheter" setts släpa en resväska mot en bil. Samma väska hittades sedan med tolvåringens kropp i. Enligt mediebolaget var flickan bakbunden när hon hittades.
En källa med insyn i fallet uppger att fyra personer har gripits i koppling till utredningen, rapporterar AFP.