Latem 2005 roku Léo przeszedł za 250 tysięcy euro do portugalskiej Benfiki. W klubie z Lizbony zadebiutował 18 września w wygranym 4:0 meczu z União Leiria. W Benfice stworzył linię obrony wraz z rodakami Luisão oraz Andersonem. W 2006 roku zajął z Benfiką 3. miejsce w portugalskiej lidze. Podobnie było w 2007 roku, a w 2008 Benfica była dopiero 4. w lidze. Obecnie Léo walczy o miejsce w składzie z Portugalczykiem Jorge Ribeiro.
Sezon Klub Kraj Rozgrywki Mecze Bramki 1996 Americano FC
Campeonato Brasileiro 32 5 1997 União São João
Campeonato Brasileiro 21 0 1998 União São João
Campeonato Brasileiro ? ? 1999 SE Palmeiras
Campeonato Brasileiro 1 0 2000 Santos FC
Campeonato Brasileiro 16 0 2001 Santos FC
Campeonato Brasileiro 17 0 2002 Santos FC
Campeonato Brasileiro 24 4 2003 Santos FC
Campeonato Brasileiro 42 3 2004 Santos FC
Campeonato Brasileiro 44 2 2005 Santos FC
Campeonato Brasileiro 6 0 2005/06 SL Benfica
Superliga 26 0 2006/07 SL Benfica
Superliga 27 1 2007/08 SL Benfica
Superliga 27 0 2008/09 SL Benfica
Superliga