В декабре 2012 года возглавил «
Крузейро
». В первый же сезон (
2013
) привёл команду к чемпионству. В
сезоне 2014
«Крузейро» защитил свой титул. Также «синие» выиграли
Лигу Минейро
(чемпионат штата
Минас-Жерайс
).
Сезон 2015
команда начала крайне неудачно: одна ничья и три поражения в чемпионате. В результате 2 июня 2015 года Марсело Оливейра был отправлен в отставку
.
15 июня 2015 года возглавил «
Палмейрас
»
. 9 марта 2016 года, после окончания домашнего матча группового этапа
Кубка Либертадорес 2016
против уругвайского «
Насьоналя
» (1:2), технический директор «Палмейраса» Алешандре Маттос объявил тренеру об увольнении
.
20 мая 2016 года назначен главным тренером «Атлетико Минейро»
. 24 ноября 2016 года, через день после первого матча «Атлетико Минейро» — «
Гремио
» (1:3), был снят с должности
.
20 июля 2017 года назначен главным тренером «Коритибы»
. Сменил на этой должности
.
22 июня 2018 года назначен главным тренером «
Флуминенсе
». Контракт подписан до конца
сезона 2018
.