Våldtäkten ska ha skett utomhus strax efter 04.30 på söndagen nära korsningen Ringgatan-Östermalmsgatan.
– Mannen hämtades in till förhör, sedan blev han formellt gripen och sen formellt anhållen efter beslut av åklagare, säger polisens presstalesperson Björn Öberg.
Enligt polisen ska den drabbade kvinnan inte vara allvarligt skadad fysiskt.
– Hon har undersökts på sjukhus och blivit förhörd av oss, säger Björn Öberg.
Polisen spärrade under morgonen av en mindre yta vid Östermalmsgatan för teknisk undersökning.
– Den är färdig, säger Björn Öberg
Avspärrningarna hävdes strax före 10.00 på söndagsförmiddagen. Nu kommer polisen fortsätta hålla förhör och analysera provsvar.
– Finns det vittnesuppgifter är vi intresserade och önskar att folk hör av sig till oss, säger Björn Öberg.
Åklagaren har fram till onsdag att besluta om mannen ska begäras häktad eller inte.