Kvinnan hade besökt en krog på Södermalm innan händelsen. Ingenting i utredningen hittills tyder på att hon kände mannen sedan tidigare, enligt polisen.
När brottet kom till polisens kännedom tidigt på söndagsmorgonen sattes stora resurser omedelbart in för att hitta den misstänkte gärningsmannen.
Jakten på gärningsmannen karaktäriserades enligt polisen av samma tillvägagångssätt som när polisen söker misstänkta gärningsmän efter mord eller mordförsök i gängmiljö.
Mannen som nu sitter anhållen misstänkt för grov våldtäkt är i 25-årsåldern. Han greps på söndagseftermiddagen i Sätra centrum.
