I måndags anhölls 40-åringen, som är bosatt i Visby, och på torsdagen häktades han vid Gotlands Tingsrätt på sannolika skäl misstänkt för grov fridskränkning.
Enligt häktningsframställan ska han frihetsberövas i väntan på rättegång bland annat eftersom han kan försvåra utredningen.
SR Gotland uppger att mannens kränkningar av barnen har varit systematiska och pågått sedan de föddes.
De två pojkarna är tre och sex år gamla, och de ska ha fått ta emot både slag och hårdhänta bestraffningar.
Enligt SR Gotland har misstankarna mot mannen bekräftats i förhör med både den äldsta sonen och vuxna i mannens närhet.
40-åringen medger att han vid ett tillfälle gett en av pojkarna en örfil, men nekar i övrigt till brott.