Sivas 4. Ağır Ceza Mahkemesi'nde görülen ikinci duruşmada Şimşek ailesinin avukatı, aile mensupları ve tanıklar hazır bulundu. Ölen kardeşlerin annesi Ayşegül Şimşek duruşmaya yine üzerinde çocuklarının resmi bulunan tişörtle katıldı.
Cinayet sanığı Hüseyin Sönmez duruşmaya tutuklu olduğu Elazığ E Tipi Kapalı Cezaevi'nden Ses ve Görüntülü Bilişim Sistemi (SEGBİS) ile katıldı. Sönmez, akıl hastanesinde tedavi gördüğü gerekçesiyle ilk duruşmaya katılmamıştı.
Melisa Şimşek'e yönelik, "çocuğa karşı tasarlayarak, canavarca hisle veya eziyet çektirerek nitelikle kasten adam öldürme", Umutcan Şimşek'e karşı da "tasarlayarak, canavarca hisle veya eziyet çektirerek öldürme" suçlarından iki kez ağırlaştırılmış müebbet hapis cezası istemiyle yargılanan Sönmez, savunmasında suçlamaları reddetti.
Güvenlik kamerası görüntüleri izletilen sanığa apartman içerisine girmesi, kentte otobüs durağında otobüs beklemesi, şadırvanda ellerini yüzünü yıkadığı anlar ve kıyafetini değiştirmesi soruldu.
Sönmez kendisine tuzak kurulduğunu ileri sürüp güvenlik kameralarına yansıyan kişinin kendisi olduğunu kabul etse de cinayetleri işleyen kişinin kendisi olmadığını, masum olduğunu öne sürerek, tahliyesini talep etti, mümkün olmaması halinde ise ev hapsi veya akıl hastanesine yatırılmasını istedi.
Sönmez ayrıca kendisini ifade edemediğini dile getirip, savunmasını yazılı olarak vermek istediğini belirtti. Sanığın bu talebi üzerine duruşma 13 Ekim tarihine ertelendi.