Chiều 13/5, em gái tử tù Hồ Duy Hải là Hồ Thị Thu Thủy xác nhận, bà Nguyễn Thị Loan (mẹ tử tù Hồ Duy Hải) và luật sư Trần Hồng Phong đã gửi đơn lên Chủ tịch nước Nguyễn Phú Trọng, Ủy ban Tư pháp của Quốc hội và TAND Tối cao.Nội dung đơn trình bày và giao nộp chứng cứ mà gia đình cho rằng Hồ Duy Hải ngoại phạm.Trong đơn, luật sư và gia đình trình bày, ngay sau khi phiên giám đốc thẩm kết thúc, gia đình bất ngờ phát hiện thêm một tình tiết ngoại phạm của Hồ Duy Hải. Nếu xem xét lại biên bản khám nghiệm hiện trường và các tài liệu về pháp y thì cho thấy hung thủ sát hại nữ nhân viên bưu điện Cầu Voi chắc chắn thuận tay trái.

Trong khi đó, Hải là người thuận tay phải, được chứng minh tại bản khai, thực nghiệm hiện trường và kết luận điều tra.

"Hồ Duy Hải là người thuận tay phải không thể gây ra vết cắt có hướng từ trái sang phải trên thi thể nạn nhân Nguyễn Thị Ánh Hồng. Đây là tình tiết ngoại phạm của Hồ Duy Hải, thể hiện Hồ Duy Hải không liên quan đến hành vi cắt cổ nạn nhân Hồng", theo nội dung đơn.

Từ đó, luật sư và gia đình Hồ Duy Hải kiến nghị xem xét lại vụ án một lần nữa để đảm bảo tính khách quan, bởi câu chuyện này từng xảy ra đối với vụ án oan Nguyễn Thanh Chấn, mâu thuẫn về việc thuận tay trái hay tay phải khi gây án.Ngoài ra, đối chiếu với tình tiết "thức ăn trong dạ dày đã nhuyễn" của nạn nhân Hồng, thông tin về ánh đèn trên tầng 1 và các sợi mì nấu rơi vãi cạnh đầu nạn nhân Hồng cho thấy khả năng hung thủ đã sát hại cùng lúc 2 nạn nhân ước chừng vào lúc 22h.

"Trong vụ án này, hung thủ sát hại hai nạn nhân gần như chắc chắn là người rất thân quen hai nữ nạn nhân (đặc biệt là với nạn nhân Hồng), trong bối cảnh đã khuya, có ăn uống. Điều này cho chúng ta có hướng suy luận liên quan đến hai người là người yêu của nạn nhân Hồng khi đó là Nguyễn Mi Sol và Nguyễn Văn Nghị. Tuy nhiên thật đáng tiếc trong vụ án lại không có thông tin xác định tình tiết ngoại phạm của hai người này", nội dung đơn cho biết.