Soruşturma kapsamında Yılmaz'ın ağabeyi Selman Yılmaz (40) da olayın ertesi günü Diyarbakır 'a giderken yakalanıp, gözaltına alındı. Çapraz sorguda çelişkili ifadeler veren Selman Yılmaz, çıkarıldığı hakimlikçe tutuklandı. Hazırlanan iddianamede, Sibel Çelik'in 7 bıçak darbesi ile öldürüldüğü, daha sonra cesedinin bazaya konulduğu ve evin ateşe verildiği yer aldı. 2 kardeş hakkında 'nitelikli kasten öldürme', 'yakmak suretiyle mala zarar vermek' ve 'kasten yangın çıkarma' suçlarından dava açıldı. İzmir 5'inci Ağır Ceza Mahkemesi'nde görülen davanın 6 Aralık 2017'deki duruşmasında, Selman Yılmaz tahliye edildi. Bu süreçte de aranan Halil Yılmaz'a ulaşılamadı.
Öte yandan Sibel Çelik'in, yargılamada istenen Adli Tıp Kurumu raporlarında, cinsel saldırıya uğradığı da ortaya çıktı. Almanya'ya kaçtığı belirlenen Halil Yılmaz için 21 Şubat 2018'de kırmızı bülten kararı çıkarıldı. Türkiye ve Almanya arasında suçlu iadesi anlaşması olmasına rağmen Alman yetkililer, Yılmaz'ı ülkelerine ilticacı olarak girdiği ve can güvenliği olmadığı gerekçesiyle yıllarca Türkiye'ye göndermedi. Çelik'in ölümünün üzerinden 6 yıl geçtikten sonra Yılmaz Türkiye'ye getirildi.
Çelik ailesinin avukatı Sibel Önder, cinayet şüphelisi Halil Yılmaz'ın iadesini sosyal medya hesabı üzerinden yaptığı paylaşımla duyurdu. Önder, "2016 yılından bu yana mücadelesini verdiğim Sibel Çelik cinayetinin firari sanığı an itibarıyla Almanya'dan Türkiye'ye getirildi ve az önce ifadesi alınarak tutuklandı. Her zaman dediğim gibi 'Ölünün dili yok ama benim var'" dedi.
