Ab Ende 2009 startete Guilheiro im Halbmittelgewicht, der Gewichtsklasse bis 81 Kilogramm. 2010 gewann er das Grand-Slam-Turnier in Paris und den Weltcup in São Paulo. Bei den Weltmeisterschaften in Tokio erreichte er mit sechs Siegen das Finale und erhielt die Silbermedaille nach seiner Niederlage gegen den Südkoreaner Kim Jae-bum. Im April 2011 gewann er bei den Panamerikanischen Meisterschaften. Im Juli 2011 siegte er bei den Militärweltspielen. Bei den Judo-Weltmeisterschaften 2011 verlor er im Halbfinale gegen Srđan Mrvaljević aus Montenegro, mit einem Sieg über Elkhan Rajabli aus Aserbaidschan gewann Guilheiro die Bronzemedaille. Zwei Monate nach den Weltmeisterschaften erkämpfte er im Oktober 2011 den Titel bei den Panamerikanischen Spielen 2011. 2012 siegte er bei den Panamerikanischen Meisterschaften. Bei den Olympischen Spielen 2012 in London erreichte er den siebten Platz.