Den 30 juni 2009 skrev han på ett nytt 5-års kontrakt med ACF Fiorentina, men sedan i juli var det bekräftat att han skulle gå till Juventus i stället efter att man han köpt honom för 250 miljoner SEK.[3] Den 30 augusti 2009 gjorde Felipe Melo sitt första mål i Serie A för Juventus då han sköt in 3 – 1 målet i slutet av matchen mot AS Roma på Stadio Olimpico i Rom.
Spelar nu i Inter, Milano
Melo gjorde sin landslagsdebut för Brasilien den 10 februari 2009 mot Italien i en vänskapsmatch som Brasilien vann med 2–0. Han gjorde sitt första landslagsmål i kvalspelet till världsmästerskapet i fotboll 2010 mot Peru, där Brasilien vann med 3–0. I Fifa Confederations Cup 2009, gjorde Melo det första målet i 3–0 vinsten mot USA. Melo startade i alla fem matcherna och Brasilien vann hela turneringen.
Under fotbolls-VM2010 blev Melo stor syndabock i kvartsfinalmatchen mot Holland. Han blev utvisad. Brasilien förlorade matchen med 1–2.