Desde la reforma laboral llevada a cabo por el RDL 5/2006 cabe esa posibilidad (reconocimiento de improcedencia y ofrecimiento o consignación de la indemnización legal) en el caso de despidos objetivos.
La dinámica a seguir puede admitir diferentes opciones, pero la que veo normal es la segunda que indicas, esto es, en el momento de comunicar el despido, con los 30 días de preaviso, ofreces la indemnización de 20 días/año. Luego, una vez efectivo el despido reconoces la improcedencia y pones a disposición del trabajador o consignas la diferencia respecto a la indemnizacion que corresponda al despido improcedente (33 o 45 días/año), consguiendo la paralizacion de los salarios de tramitación, o incluso su eliminacion si lo haces antes de 48 horas de la fecha del despido. Recuerda que para que sean 33 días/año debe ser aplicable la Disp. Ad. 1ª de la Ley 12/2001 (contratos de fomento para la contratación indefinida y en los que así se haya marcado en el propio contrato).
Un tema que he planteado en otro post en este mismo foro relativo al reconocimiento de la improcedencia en el caso de despido objetivo es qué hacer cuando en lugar de respetar los 30 días de preaviso, este se sustituye por la compensacion economica correspondiente a los dias de preaviso no respetado, en cuanto a si esta compensación por falta de preaviso debe ser incluida o no en la consignación para que ésta tenga los efectos antes indicados. Por aquí vemos que lo lógico es que se consigne únicamente la indemnizacion propiamente dicha, aunque parece que por ahí hay alguna sentencia que apunta lo contrario (pero que, en cualquier caso no hemos podido localizar ni, por tanto, confirmar su contenido y contexto).
Saludos