Mannen och den minderåriga uppges ha stämt träff på sociala medier. Ärendet kom in till polisen klockan 09.35 på söndagsmorgonen.
Området, ett grönområde vid en badplats i Hässelby, där våldtäkten misstänks ha ägt rum har under dagen varit avspärrat. Polisen har genomfört en teknisk undersökning på platsen, bland annat med hjälp av hundar.
Det finns i nuläget ingen gripen. En förundersökning gällande våldtäkt mot barn är inledd.