W 2010 ukazały się wyniki analiz genetycznych Solariego, uwzględniające 17 gatunków, poza tym także „takson B”, na przedstawionym kladogramie grupa siostrzana monodelfa amazońskiego (Monodelphis glirina) (poniżej, znacznie uproszczono).
Kolejne, dokładniejsze badanie ujawniło w omawianym okazie cechy odróżniające go od innych monodelfów. Nowy gatunek ssaka opisany został pod nazwą Monodelphis sanctaerosae w 2012. Autorami opisu byli Voss, Pine i Solari. Jako miejsce typowe wskazali Santa Rosa de la Roca w Santa Cruz w Boliwii, podając współrzędne , 250 m n.p.m. Znany jest jedynie okaz typowy, samica, złapany w pułapkę w czerwcu 1990, skatalogowany jako AMNH 263548, niegdyś RHP 15068. Holotyp stanowi skóra i szkielet.
Kreatorzy gatunku zaliczyli go do grupy monodelfa rdzawobocznego, do której zalicza się także takie gatunki jak monodelf szary, monodelf amazoński, monodelf kapturowy i monodelf eremicki. Należą one do rodzaju monodelf, którego systematyka podlegała pewnym zmianom. Jeszcze w 2009 Voss i Jansa wymieniali 22 gatunki, z których później część synonimizowano, opisywano także kolejne. Polskie nazewnictwo ssaków świata wymienia 24 gatunki. Kolejni autorzy potwierdzali bliskie pokrewieństwo monodelfa peruwiańskiego i M.