En başta sorgun yanlış.
wp_list_categories(); yerine get_category_parents(); ile ana kategorileri döndür.
Daha sonra get_term_children( ); bu fonksiyonlar alt kategorileri döndürürsün.
Fonksiyonları Codex'de arattır. İkinci fonksiyonda 'child_of' => ile ana kategori IDsine göre array çıktısı alırsın.