even though 「にもかかわらず」が使えるのではないかなと思います。
Why did you do that even though you knew I didn’t know about it?
「私が知らないことをあなたは知っていたにもかかわらず、なぜあなたはそういうことをしたの?」
Why did you do that even though you think I don’t know about it?
「私が知らないとあなたは思っているにもかかわらず、なぜあなたはそういうことをしたの?」