Sein erstes Spiel in der Serie A absolvierte Tonelli am 31. August 2014 bei der 0:2-Niederlage gegen Udinese Calcio. Empoli konnte die &lt;a href="Serie%20A%202014/15"&gt;Spielzeit 2014/15&lt;/a&gt; auf dem 15. Platz abschließen und sicherte sich somit den Klassenerhalt, zu dem Tonelli fünf Treffer in 28 Spielen zusteuerte. Obwohl Erfolgstrainer Maurizio Sarri den Verein verließ und zum SSC Neapel wechselte konnte sich die Mannschaft im Folgejahr weiter in der Serie A etablieren. Unter Sarris Nachfolger Marco Giampaolo erreichte man den zehnten Tabellenplatz. Tonelli bestritt 26 Partien und erzielte zwei Tore.