Melo je karijeru započeo 2001. godine u Flamengu, nakon čega je igrao za Cruzeiro, Gremio, Mallorcu, Racing i Almeriju, prije nego li je prošle godine prešao u Fiorentinu. U prvoj sezoni na Artemio Franchiju Melo je odigrao kvalitetno, te je bio jedna od najučvršćih karika "viola" u sredini terena, ali njegov grub stil igre donio mu je čak 17 žutih i tri crvena kartona u Seriji A.
News of the World piše da u Arsenalu Mela vide kao idealnog partnera Cesca Fabregasa u sredini terena, te da bi mogli upotrijebiti Phillipea Senderosa, švicarskog braniča na posudbi u Milanu, kao mamac za transfer. Melov ugovor s Fiorentinom istječe u lipnju 2012. godine, a Arsenal je za njega prema pisanju News of the Worlda spreman platiti oko 15 milijuna funti.