Marcelo debuterte som innbytter i 2–0-tapet mot . Marcelo fikk sin første kamp fra start for Real Madrid mot Racing Santander 14. april 2007, en kamp Real Madrid tapte 2–1. Under portugisiske José Mourinho, som var hovedtrener i perioden 2010–2013, var Marcelo i startelleveren i nesten alle av Real Madrids ligakamper.