Polonia Bytom 24 stycznia 2007 roku Zieliński został wypożyczony na pół roku z opcją transferu definitywnego do Polonii Bytom. Wcześniej zainteresowanie jego pozyskaniem wyrażał również Górnik Zabrze. W bytomskim zespole oficjalnie zadebiutował 10 marca w spotkaniu drugiej ligi z ŁKS-em Łomża. Na boisku pojawił się w 61 minucie, zmieniając Rafała Jabłońskiego. Jego zespół przegrał 2:3. Przez następne dwa miesiące nie wystąpił w żadnym meczu. Na początku czerwca zdobył swoją pierwszą bramkę w barwach Polonii, pokonując bramkarza Piasta Gliwice i zapewniając swojej drużynie zwycięstwo 3:2. Łącznie w sezonie 2006/2007 wystąpił w pięciu meczach w których strzelił jednego gola. Jego zespół zajął w tabeli trzecią lokatę, jednak w związku z dodatkową degradacją z Orange Ekstraklasy Arki Gdynia i Górnika Łęczna, awans wywalczyły bezpośrednio także zespoły z trzeciego i czwartego miejsca. Latem stał się definitywnie piłkarzem Polonii.