Portugisisk medborgare Antonio Pedro De Olivera Alves, 44, dömdes i sin frånvaro vid Stafford Crown Court för att ha våldtagit den 12-åriga flickan.
Han dömdes till 11 års fängelse 2013 och en häktningsorder utfärdades.
Alves, som greps i Sydamerika tidigare denna månad, kommer att åtalas för utlämning, sade polisen.
Mer om detta och andra Staffordshire berättelser
Innan Alves våldtog flickan blev hon vän med henne genom att posera som tonåring.
Han åtalades i januari 2013 och dömdes i juni samma år.
Staffordshire Police arbetade med UK National Crime Agency och brasilianska myndigheter för att fånga Alves, som greps tidigare denna månad.
Han kommer att hållas i förvar tills Brasiliens högsta domstol beslutar om hans förväntade utlämning till Storbritannien, sade polisen.
Vid tiden för gripandet bodde Alves på Aneurin Bevan Place i Rugeley och arbetade i Stafford.
En barnvåldtäktsman som flydde Storbritannien har arresterats i Brasilien efter tre år på flykt.