De greps i april för att ha planerat en bombattack mot en svensk kyrka.
Enligt åklagaren hade de instruktioner från en IS-kontakt kallad "Emir" att använda två bomber i attacken. Det rapporterar tyska tidningen Bild.
Ursprungligen hade bröderna tänkt att rikta en attack mot en tysk nattklubb.
Men deras IS-kontakt "Emir" övertygade dem om att ändra måltavla till en svensk kyrka, som en reaktion på koranbränningarna i Sverige.
De hade redan samlat in material som citronsyra, gödsel och en kokplatta för att bygga bomberna.
Dubbel attack planerad
Planen var att den äldre brodern, 29 år, skulle detonera den första bomben i kyrkan.
Därefter skulle hans yngre bror, 24 år, utlösa en andra bomb när räddningspersonal och polis anlände till platsen.
Den yngre brodern var initialt tveksam men blev övertalad av sin äldre bror och "Emir".
Kontakt via meddelandetjänst
Den äldre brodern tog initiativet att kontakta IS genom meddelandetjänsten "Threema".
Han uttryckte en önskan att bli en självmordsbombare och svor trohet till IS inför sin kontaktperson "Emir".
Det var inte fastställt vilken svensk kyrka som skulle attackeras, bara att den skulle vara fullsatt med människor.
Bröderna hade redan skaffat de nödvändiga kemikalierna och utrustningen för att bygga bomben.