Polski napastnik rozegrał wówczas całe spotkanie i zdobył dwie bramki, pokonując bramkarza gości Gianluigiego Donnarummę w 18. oraz 33. minucie meczu, który ostatecznie zakończył się zwycięstwem jego drużyny 4:2. Były to debiutanckie trafienia Milika na włoskich boiskach. Również w meczu z Bolonią, rozegranym 17 września 2016, popisał się dubletem – wszedł na boisko w drugiej połowie meczu i zdobył dwa gole: w 68. i 78. minucie, a jego drużyna wygrała 3:1. 8 października 2016 w meczu reprezentacji, nabawił się kontuzji zerwania więzadła krzyżowego przedniego w lewym kolanie, przez co w sezonie 2016/17 opuścił 21 meczów swojej drużyny. 12 stycznia 2017 po odbyciu leczenia i rehabilitacji poinformowano, że Milik otrzymał zgodę na wznowienie treningów z drużyną. 4 lutego 2017 po raz pierwszy po kontuzji, znalazł się w kadrze meczowej Napoli, na ligowy mecz z Bolonią. Do gry powrócił 15 lutego 2017, w przegranym 1:3, pierwszym meczu 1/8 finału Ligi Mistrzów, przeciwko Realowi Madryt, na Estadio Santiago Bernabéu. 23 kwietnia 2017 w ligowym meczu z Sassuolo (2:2), strzelił pierwszego gola po kontuzji.