Deter alkoi osoittaa sairauden merkkejä 50 vuotta täytettyään. Hän osoitti tavallista nuorempana merkkejä muistin, unen, kielen ja kirjoittamisen ongelmista, jotka viittasivat dementiaan. Deter syytti miestään epäasianmukaisesti pettämisestä ja kärsi muistin vioittumisesta sekä disorientoitumisesta jopa kotona ollessaan. Deter otettiin aviomiehensä toimittamana Frankfurtin Instituutioon mielisairaille ja epileptikoille 25. marraskuuta 1901. Siellä Deteriä tutki saksalainen psykiatri ja neuropatologi Alois Alzheimer, joka totesi hänellä ensin "preseniilin dementian". Deter esimerkiksi vastasi kysymykseen omasta nimestään oikein, mutta toisti oman nimensä kun hänelle esitettiin hänen miehensä nimeä koskenut kysymys. Deter kykeni tunnistamaan ja nimeämään muun muassa kynän, avaimen ja sikarin, mutta hän ei pystynyt nimeämään juuri näkemiään esineitä jälkikäteen. Kun häneltä kysyttiin, mitä hän söi, hän ilmoitti syövänsä pinaattia, vaikka oli todellisuudessa syömässä sianlihaa.[1] Deter kärsi myös hallusinaatioista.[2]
Deterin tila näytti heikkenevän iltaisin entisestään. Hänen puheensa muuttui sekavaksi, ja hän saattoi herätä keskellä yötä huutaen. Deter jäi instituutioon, jossa hänen sairautensa eteni pisteeseen, jossa lähes kaikki kognitiiviset kyvyt olivat kadonneet. Hän kuoli 55-vuotiaana. Alois Alzheimer oli siirtynyt muihin tehtäviin Müncheniin, mutta kuuli Deterin kuolemasta ja pyysi tämän aivoja sekä terveystietoja lähetettäväksi hänelle tarkempia tutkimuksia varten.[1] Edesmenneen perhe myönsi luvan aivojen postuumia tutkimusta varten. Alois Alzheimer havainnoi kahden tyyppisiä epänormaaleja kertymiä hermosolujen sisällä ja välissä. Tällaisia muutoksia oli jo aiemmin havaittu muiden tieteilijöiden toimesta, mutta ei aiemmin näin nuorella potilaalla.[2] Todettujen poikkeavuuksien joukossa oli laaja aivokuorenatrofia.[1]
4. marraskuuta 1906 Alzheimer kuvasi Deteriltä tekemiään löydöksiä saksalaisten psykiatrien 37. vuosittaisessa konferenssissa Tübingenissä. Seuraavana vuonna hän julkaisi aihetta koskeneen artikkelin, mutta vasta vuonna 1911 häneltä ilmestyi yksityiskohtaisempi artikkeli, jossa hän tulkitsi Deteristä ja muista potilaistaan tekemiään havaintoja. Esitys Alzheimerin taudin nimeämisestä Alois Alzheimerin mukaan tuli Alzheimerin Müncheniin palkanneelta Emil Kraepelinilta, joka sisällytti kuvauksen Deterin tapauksesta kahdeksanteen laitokseen kirjastaan Psychiatrie vuonna 1910.[2]
