Izba orzekła też, że nieprzekazanie Trybunałowi kopii rosyjskiego postanowienia o umorzeniu śledztwa katyńskiego naruszało obowiązek współpracy określony w art. 38.

Skarżący złożyli wniosek o ponowne rozpoznanie sprawy przez Wielką Izbę, zachęceni do tego dodatkowo pierwszym zdaniem zdania odrębnego trzech sędziów. Wskazywano w nim, że skarga dotyka zagadnień kluczowych dla wykładni i stosowania Konwencja (jest to konwencyjna formuła określająca, kiedy Trybunał jest uprawniony do orzekania jako 17-osobowa Wielka Izba). Po zaakceptowaniu wniosku o Wielką Izbę do postępowania przystąpiło sześć organizacji pozarządowych (Amnesty International, Human Rights Centre „Memorial”, European Human Rights Advocacy Centre, Essex Transitional Justice Network, Open Society Justice Initiative, Public International Law & Policy Group). Przedstawiły one jako „przyjaciele sądu” (amici curiae) opinie prawne, wskazujące, że Trybunał jest właściwy do rozpoznania zarzutu dotyczącego braku należytego postępowania wyjaśniającego.

Tak skarżący, jak i polski rząd podnieśli w swoich stanowiskach prawnych, że jeśli Trybunał − idąc śladem wyroku izby − będzie wymagał, by po ratyfikacji Konwencji przez Rosję zostały ujawnione nowe dla sprawy okoliczności, elementy takie istnieją. Jest to przede wszystkim bogate dossier przekazane w 2002 r. Rosji przez Ukrainę. Dotyczy ono tej części zbrodni katyńskiej, jaka została dokonana na terenie Ukrainy (zamordowanie 3435 osób). Zawiera m.in. tzw. listę ukraińską. Dokumentacja została włączona do akt rosyjskiego śledztwa katyńskiego w sierpniu 2004 r., miesiąc przed jego zamknięciem.

Rozprawa przed Wielką Izbą miała miejsce 13 lutego 2013 r.

Wyrok Wielkiej Izby

W wyroku ogłoszonym 21 października 2013 r. siedemnastu sędziów uznało, że nie może badać zarzutu dotyczącego skuteczności rosyjskiego śledztwa katyńskiego (stosunkiem 13 głosów do 4). Ale dodatkowo Trybunał orzekł, że zachowanie rosyjskich władz nie osiągnęło takiego poziomu dotkliwości dla skarżących, który pozwalałby je zakwalifikować jako akt poniżającego traktowania sprzeczny z art. 3 (stosunkiem 12 głosów do 5). Rosja naruszyła natomiast art. 38, nie podejmując wymaganej współpracy w Trybunałem (jednomyślnie).