Лучший бомбардир чемпионатов России 2009 и 2010 годов. Лучший игрок чемпионата России по системе «гол+пас» в 2009 году. Входит в число 25 лучших бомбардиров чемпионата России за всю историю турнира.
Веллитон начал игровую карьеру в клубе «Бандейранте» из города Биригуи.
В возрасте 16-ти лет он перешёл в клуб «Гояс», хорошо сыграв в матче молодёжного Кубка Сан-Паулу, в розыгрыше которого он забил 7 голов, став лучшим бомбардиром соревнования. В команду Веллитона пригласил известный, в прошлом, футболист Жозе Фернандо Полоцци, тогда тренировавший молодёжный состав «Гоияса».
В конце 2005 года он стал играть за основу «Гояса», подписав свой первый профессиональный контракт, сроком до декабря 2009 года. В первом своём официальном матче на профессиональном уровне, с клубом «Минейрос», Веллитон был удалён с поля за драку с защитником соперника, а впоследствии получил 3-матчевую дисквалификацию. В первой игре после дисквалификации, с клубом «Вила Нова», Веллитон вновь подрался с игроком команды соперника и вновь был удалён. Об этих удалениях бразилец позже очень жалел. 20 мая 2006 года Веллитон забил дебютный мяч за клуб, после выхода на замену в гостевом матче с «Атлетико Паранаэнсе», в котором его клуб победил 3:2. Через 8 дней, Веллитон вышел в стартовом составе матча чемпионата Бразилии и сделал «дубль», дважды поразив ворота «Сан-Каэтано», чем принёс победу «Гоиясу» со счётом 2:1. Всего первом сезоне Веллитон провёл 29 матчей в чемпионате Бразилии и забил 10 голов, заняв с клубом 8-е место в первенстве. Он дважды отличился в Кубке Либертадорес, где «Гоияс» дошёл до 1/8 финала турнира, 6 голов Веллитон забил в чемпионате штата Гояс, выигранном клубом Веллитона.
В «Гоясе» Веллитон стал одним из лучших игроков, действуя по всему фронту атаки, и в центре нападения, и в глубине. Особенно удачным для Веллитона была связка с другим нападающим клуба, Соузой, действовавшим в центре нападения и ставшим лучшим бомбардиром чемпионата Бразилии. Веллитон в свой первый сезон показал хорошую реализацию голевых моментов.
По окончании сезона им начали интересоваться ведущие бразильские клубы, но его мечтой было играть за границей. Швейцарский «Базель» предложил за трансфер Веллитона 4 млн долларов, однако эта сумма не устроила клуб.
С 10 октября по 31 декабря 2005 года Веллитон играл на правах аренды за клуб «Итуано».
В своём втором сезоне в «Гоясе», Веллитон стал ведущим его форвардом. Он забил 6 голов в чемпионате, включая дубль в ворота «Жувентуде», 3 гола в Кубке Бразилии, где Веллитон также сделал дубль, дважды забив клубу «Баия», 6 мячей в чемпионате штата. По этим показателям он являлся на момент ухода лучшим бомбардиром клуба. 25 июля 2007 года, в матче 14-го тура чемпионата Бразилии, в последней игре за «Гояс», на 69-й минуте встречи, Веллитон забил гол в ворота «Сантоса», принеся победу своей команде со счётом 1:0.
Несмотря на удачные выступления, Веллитон не привлекался в юношескую и молодёжную сборные Бразилии, из-за позиции руководства «Гояса», запрещавшего молодым игрокам выступать за национальную команду.
6 июня 2007 год «Гоясу» поступило предложение о покупке Веллитона от российского клуба «Динамо» (Москва) за 2,2 млн долларов, что не устроило бразильский клуб, в то же время на форварда также претендовало киевское «Динамо». 7 июля стало известно, что московский «Локомотив» сделал предложение о переходе Веллитона за 7 млн евро, что подтвердил президент «железнодорожников» Юрий Сёмин. Вскоре другой московский клуб, «Спартак», начал переговоры о переходе Веллитона, предложив ему многолетний контракт. 15 июля предварительное соглашение «Гояса» и «Спартака» было оформлено. 17 июля «Гоясу» был направлен официальный запрос о переходе Веллитона в «Локомотив» за 8 млн евро. Однако затем «Локомотив» отказался от сделки, предпочтя бразильцу нигерийского нападающего Питера Одемвингие, который, по мнению Сёмина, был более адаптирован к России. Вскоре в борьбу за Веллитона включились французский «Сент-Этьен», искавший себе нового форварда, и швейцарский «Базель».
31 июля, после прохождения медосмотра в Германии, Веллитон стал игроком «Спартака», подписав 5-летний контракт с ежегодной выплатой 600 тыс. евро; сумма трансфера составила 6 млн евро плюс бонусы до 2 млн евро за удачные выступления футболиста за «Спартак». Одной из главных причин перехода Веллитона стало участие «Спартака» в Лиге чемпионов.
«Спартак», долгое время искавший второго нападающего в пару к Роману Павлюченко, наблюдал за выступлениями Веллитона около полугода. Главным мотивом выбора «красно-белых» стало то, что Веллитон был способен самостоятельно создать и реализовать момент. 1 августа 2007 года Веллитон был представлен как игрок «Спартака». В команде он получил номер 11, являвшийся его любимым, несмотря на то, что всю предыдущую карьеру он провёл в майке с номером 7. Веллитон на презентации сказал:
Свой первый матч за «Спартак» Веллитон провёл 5 августа. В этой игре 19-го тура чемпионата России его команда обыграла в Лужниках «Томь» со счётом 3:2.
Второй матч бразильца, прошедший в 20-м туре в Самаре, был ознаменован скандалом. На секторе болельщиков москвичей был растянут баннер расистского содержания: «11 номер только для Тихонова — Monkey Go Home». Руководство клуба заявило, что подобные баннеры позорят «Спартак», российский футбол и Россию. Часть фанатов выразила поддержку Веллитону, купив футболки со словами приветствия, обращёнными к игроку. Уже на следующем матче, в котором «Спартак» в отборочном турнире Лиги чемпионов встречался с «Селтиком», который закончился вничью 1:1, болельщики клуба надели майки с номером 11 и фотографией Веллитона и развернули баннер со словами: «Добро пожаловать в „Спартак“! Добро пожаловать в Европу!», что очень понравилось Веллитону. 17 августа «Спартак» застраховал Веллитона на сумму 70 700 000 долларов, которая будет выплачена в случае потери трудоспособности или смерти в результате болезни или несчастного случая.
Свой первый гол в чемпионате России Веллитон забил 25 августа 2007 года в ворота футбольного клуба «Рубин» (Казань). Также этот гол стал первым для его команды, забитым в чемпионатах России в Казани. В матче 23 тура чемпионата, с московским ЦСКА, Веллитон получил микронадрыв мышцы задней поверхности бедра и выбыл из строя на месяц. Во время вынужденного отпуска, Веллитон, вместе с партнёрами по команде и соотечественниками, Моцартом, который поддерживал форварда, когда тот только приехал в Россию, и Жедером, провёл время в Бразилии, где занимался с физиотерапевтом.
В начале сезона 2008 забил за «Спартак» 6 голов в 10 играх, выступая при этом на фланге атаки. В игре с «Химками» Веллитон толкался плечом с главным арбитром встречи Игорем Егоровым.
Игра и поведение Веллитона не понравились капитану «Спартака» Егору Титову, сказавшему: «Не думайте, что в команде плохое поведение Веллитона остается незамеченным. После „Химок“ с Веллитоном поговорили строго», также Титов раскритиковал нежелание Веллитона учить русский язык.
В мае Веллитон получил травму паховых колец. Он улетел на родину в Бразилию, где оперировался в клинике города Сан-Паулу. Там же он провёл курс физиотерапии и лечебной физкультуры, присоединившись к команде лишь 25 июня. В начале августа Веллитон возобновил тренировки, однако затем был вынужден сделать повторную операцию в Германии на паховых кольцах. В сентябре Веллитону в Мюнхене вновь была сделана операция по поводу приводящей мышцы, которую форвард травмировал во время восстановления от операции на паховых кольцах. В результате в 2008 году Веллитон более не выходил на поле из-за постоянных болей при нагрузках. К декабрю бразилец тренировался по индивидуальной программе, к середине месяца он полностью излечился от травмы.
В феврале Веллитон, полностью восстановившийся от травмы, вновь почувствовал недомогание в области желчного пузыря, из-за которого он летал в Германию на обследование, однако опасения врачей не подтвердились.
В матче третьего тура чемпионата России 2009 с «Спартаком» (Нальчик) (2:0), Веллитон, сыгравший в первых трёх играх команды, забил впервые после своей травмы гол в официальном матче, что для него стало событием. В матче 6 тура Веллитон забил гол в ворота чемпиона прошлого сезона, клуба «Рубин»; его мяч предрешил исход матча, завершившегося в пользу «Спартака» 2:0. 11 мая Веллитон сделал свой первый дубль в чемпионате России, дважды забив в ворота «Сатурна». В целом за первый круг чемпионата Веллитон забил 8 голов в 15-ти играх, каждую из которых форвард проводил полностью. Большой голевой результативностью Веллитон, помимо своих талантов, был обязан Алексу, который обеспечивал его передачами. В июне «Спартак» предложил Веллитону принять российское гражданство, но бразилец взял время на размышления по поводу такого шага. 31 июля Веллитон продлил контракт со «Спар