Воспитанник клуба «Крузейро», за который выступал в Кубке Либертадорес. Выступал за сборную Бразилии для игроков до 20 лет. С 1 февраля 2009 года — игрок киевского «Динамо». За Гильерме киевское «Динамо» отдало другого бразильского футболиста — Клебера — и доплатило около 7 миллионов долларов США. В киевское «Динамо» он переехал после травмы ноги, находясь в плохой физической форме. Выбрал себе номер 77, подписал с клубом контракт на пять лет. Впервые сыграл за новый клуб в товарищеском матче против самарских «Крыльев Советов» 22 февраля 2009 года. В своём первом официальном матче за «Динамо» Гильерме оформил хет-трик в ворота львовских «Карпат» и отметился результативным пасом; матч закончился со счётом 4:1. В августе 2009 года был арендован московским ЦСКА. В первом матче за армейцев, выйдя на замену на 45-й минуте, оформил дубль в ворота «Крыльев Советов».
В 2009 году вошёл в список 10-ти самых дорогостоящих молодых игроков мира по версии портала Footmercato.
В июле 2010 года руководством ЦСКА принято решение выкупить Гильерме у киевского «Динамо». Однако, руководство ПФК ЦСКА и киевского «Динамо» не достигли договоренности в вопросе о переходе Гильерме в армейский клуб, поэтому бразильский форвард вернулся в Киев.