13 czerwca 2009 roku zmierzył się z niepokonanym wcześniej Ivánem Calderónem, ówczesnym mistrzem świata federacji WBO. Walka zakończyła się techniczną decyzją, ponieważ Calderón doznał dużego rozcięcia skóry na czole po przypadkowym zderzeniu głowami w czwartej rundzie. W rundzie piątej dwa kolejne przypadkowe zderzenia powiększyły ranę, a w rundzie szóstej walka została przerwana za radą lekarza ringowego. Do chwili przerwania pojedynku sędziowie punktowali 58–56 dla Calderóna, 58–56 dla Mayola i 57–57. Walka zakończyła się więc remisem, a Portorykańczyk zachował pas mistrzowski. Trzy miesiące później doszło do rewanżu pomiędzy tymi pięściarzami. Także tym razem walka została przerwana po przypadkowym zderzeniu głowami i zakończyła się techniczną decyzją sędziów, którzy przyznali zwycięstwo Calderónowi: dwóch sędziów punktowało na korzyść Calderóna w stosunku 68–65, trzeci sędzia punktował w takim samym stosunku na korzyść Mayola.
21 listopada 2009 roku zdobył pas mistrzowski federacji WBC, pokonując przez techniczny nokaut już w drugiej rundzie Edgara Sosę. Sosa doznał kontuzji w wyniku przypadkowego zderzenia głowami, a chwilę później został znokautowany, w związku z czym sędzia przerwał pojedynek.