Mannen har varit anhållen sedan i måndags misstänkt för synnerligen grov misshandel. Då barnet på onsdagen avled på sjukhus ändrade åklagaren rubriceringen till mord och mannen begärdes häktad, uppger åklagarmyndigheten.
Vid en förhandling på eftermiddagen häktades mannen av Nyköpings tingsrätt, men rubriceringen ändrades då igen. Mannen häktas som på sannolika skäl misstänkt för synnerligen grov misshandel samt grovt vållande till annans död.
Han nekar till brott.
Även kvinna anhölls
Från början var även en kvinna misstänkt i fallet, men släpptes på fri fot på onsdagen då misstankarna försvagats.
Vice chefsåklagare Ola Björstrand vill inte bekräfta vilken relation de inblandade personerna har till varandra, utan hänvisar till förundersökningssekretess.
När larmet först kom i måndags morse gällde det ett barn som råkat ut för en olycka, men snart fattades misstankar om att brott låg bakom händelsen.
Tidpunkten för brottet
Enligt åklagarens häktningsframställan tros barnet ha skadats någon gång mellan söndag kväll och måndag morgon.
Enligt tingsrättens häktningsbeslut ska åtal vara väckt den 25 augusti.