Вы можете без проблем использовать двоичные файлы .net 2.0 в своем решении 3.5. Они оба созданы для одной и той же версии CLR. Нет необходимости перекомпилировать исходный код с ориентацией 3.5
Есть отличная картинка , в которой представлены различные версии фреймворка с соответствующей версией CLR.