Ta alustas klubikarjääri Guaranis, mille koosseisus tegi Brasiilia kõrgliigas debüüdi 2004. aastal. Hiljem on ta Brasiilia kõrgliigas mänginud veel viie klubi koosseisus: Atlético Paranaense (2006–2008 ja 2023), Corinthians (2011–2012), Cruzeiro (2013–2016), Palmeiras (2017–2021) ja Fluminense (2022). (Brasiilia kõrgliigas on Williani resultatiivseim hooaeg olnud 2018, mil ta lõi Palmeirase meeskonnas kümme väravat.
Ta on tulnud Brasiilia meistriks neljal korral ja seda kolme klubiga: 2011. aastal Corinthiansega, 2013. ja 2014. aastal Cruzeiroga ning 2018. aastal Palmeirasega.
2023. aasta detsembris läks ta Fluminesest üheks hooajaks laenule Santosesse.[1]
Ainus välisklubi, kus ta mänginud, oli Ukraina kõrgliigaklubi Harkivi Metalist, mille koosseisu kuulus ta hooajal 2012–13.