Familjens hyresvärd anklagas för mord och hatbrott, eftersom händelsen misstänks ha koppling till kriget mellan Israel och Hamas.
Pojken knivhöggs 26 gånger och avled senare på sjukhus. Hans mamma skadades också svårt men väntas enligt polisen överleva attacken.
"Poliser har kunnat fastställa att båda offren i den här brutala attacken var den misstänktes måltavlor på grund av att de var muslimer och den pågående konflikten i Mellanöstern som involverar Hamas och israelerna", meddelar sheriffens kansli.
USA:s president Joe Biden fördömer dådet, som inträffade cirka fyra mil väster om Chicago.
"Denna fruktansvärda hathandling har ingen plats i Amerika och står emot våra grundläggande värderingar", säger presidenten i ett uttalande.