24 września 2008 roku rozwiązano z nim kontrakt za porozumieniem stron, a dwa tygodnie później na jego zatrudnienie zdecydował się klub z Czech, Viktoria Pilzno. Jak okazało się później, było to niezwykle trafne posunięcie działaczy Viktorki. Na Stadionie ve Štruncových sadech Vrba spędził ponad pięć lat. Cztery razy z rzędu (w roku 2010, 2011, 2012 i 2013) zdobył wyróżnienie dla trenera roku w Czechach, dzięki temu, że poprowadził klub z Pilzna do dwóch tytułów mistrza kraju (2010/11 i 2012/13) oraz finału Ondrášovka Cup (2009/10). Gracze Viktorii grali ponadto w Lidze Mistrzów 2011/12 oraz 2013/14. Dwukrotnie zajmowali 3. miejsce w grupie – za pierwszym razem lepsi okazali się gracze Barcelony i Milanu (Czesi wyprzedzili BATE Borysów), za drugim razem – Bayernu oraz Manchesteru City (Viktoria jedyne punkty zdobyła w domowym meczu z CSKA Moskwa i dzięki niemu otrzymała szansę występu w Lidze Europy).
3 grudnia 2013 roku Pavel Vrba został mianowany selekcjonerem reprezentacji Czech. Z rodzimą federacją podpisał czteroletnią umowę. Przejął kadrę po Josefie Pešice.