11 tổ chức phi chính phủ trong và ngoài nước, ngày 04/09/2020 công bố một bức thư chung gửi Liên Hiệp Quốc kêu gọi họ yêu cầu chính quyền Việt Nam "xét xử công minh", phiên tòa mở công khai cho thân nhân, cũng như các tổ chức phi chính phủ, truyền thông quốc tế và đại diện của Liên Hiệp Quốc tham dự.[17]
Một bản kiến nghị gửi đến Tòa án Nhân dân thành phố Hà Nội mang tên “Phản đối bản án bất công trong phiên tòa Đồng Tâm” trên trang avaaz.org nhận được gần 3.000 chữ ký, tính đến tối 15/9. Những người khởi xướng bản kiến nghị nêu ra “5 vấn đề nghiêm trọng chưa được làm rõ” bao gồm: Thứ nhất, tính pháp lý của thửa đất 59 hectare ở cánh đồng Sênh, xã Đồng Tâm, huyện Mỹ Đức, thành phố Hà Nội. Vấn đề thứ hai là một loạt các câu hỏi: Tính pháp lý của việc lực lượng Cảnh sát cơ động Hà Nội và lực lượng Công an thành phố Hà Nội tiến vào thôn Hoành, xã Đồng Tâm đêm 8/1, rạng sáng ngày 9/1 là gì? Văn bản nào là cơ sở pháp lý để lực lượng công an tiến vào trong đêm? Cấp nào quyết định và ai là người thi hành quyết định ấy? Thứ ba, những người kiến nghị đặt ra chất vấn rằng căn cứ vào văn bản nào mà lực lượng cảnh sát được phép đột nhập chỗ ở của ông Lê Đình Kình và bắn chết ông lúc nửa đêm, khi ông không phải là bị can trong bất cứ vụ án nào. Bên cạnh đó là câu hỏi về việc công an vu cho ông “cầm lựu đạn” ở thời điểm đó. Điểm chất vấn thứ tư là tòa cần làm rõ lý do dẫn tới cái chết của 3 nhân viên công an.Vấn đề cuối cùng được nêu trong bản kiến nghị là vì sao một số luật sư không được tiếp cận bị can trong quá trình điều tra, và tại sao tòa không trả hồ sơ để điều tra lại, khi 19 bị cáo thể hiện trước tòa rằng họ bị bức cung, nhục hình.[18]
