Провівши два сезони у «Навалі», покинув Португалію, уклавши контракт з представником української Прем'єр-лігидонецьким «Металургом»[1]. У складі донецької команди дебютував 19 липня2008 року у грі проти львівських «Карпат» (перемога 1:0)[2]. 11 грудня2011 року зіграв свій сотий матч в чемпіонатах України за «Металург», ставши першим легіонером клубу, що подолав цей рубіж[3]. Всього за донецьку команду відіграв чотири сезони як основний правий захисник, допомігши команді за цей час двічі (у 2010 і 2012 роках) вийти до фіналу кубка України, в одному з яких він відзначився голом. В активі Маріо Сержіо 104 матчі в елітному дивізіоні, в яких він забив 4 голи. У Кубку України Маріо зіграв 10 ігор, забивши 3 м'ячі, а у розіграші Ліги Європи — 6 матчів, 1 гол.