Der 1,76 m große Guilheiro kämpfte bis 2009 im Leichtgewicht, der Gewichtsklasse bis 73 Kilogramm. 2002 war er Juniorenweltmeister. Bei den Olympischen Spielen 2004 in Athen gewann er seine ersten drei Kämpfe und unterlag dann im Viertelfinale dem Franzosen Daniel Fernandes. Mit drei Siegen in der Hoffnungsrunde sicherte sich Guilheiro eine Bronzemedaille. 2005 belegte er den siebten Platz bei den Weltmeisterschaften. Zwei Jahre später erreichte Guilheiro bei den Panamerikanischen Spielen 2007 das Finale, unterlag dann aber dem US-Judoka Ryan Reser. Bei den Olympischen Spielen 2008 in Peking unterlag Guilheiro dem Südkoreaner Wang Ki-chun im Viertelfinale, sicherte sich mit drei Siegen in der Hoffnungsrunde aber wie vier Jahre zuvor eine Bronzemedaille. 2009 siegte er bei den Panamerikanischen Meisterschaften. im Juli 2009 gewann er in Belo Horizonte erstmals ein Weltcupturnier.