윌리안은 2020~2021시즌을 앞둔 여름 이적시장을 통해 첼시를 떠나 아스널과 3년 계약을 맺었다. 윌리안은 지난 9월 풀럼과의 개막전에서 75분 동안 2개의 도움을 기록하며 3-0 승리를 이끌었다. 아스널의 과감한 투자가 성공하는 듯 보였다.
하지만 윌리안의 활약은 오래가지 않았다. 시즌 중반까지 꾸준히 선발 출전했지만 부진했다. 결국 후반기 들어 스미스 로우, 부카요 사카에 밀려 벤치로 밀려났다. 윌리안은 지난 시즌 모든 대회 통틀어 37경기에 나서 1골 7도움에 그쳤다.
양 팀의 협상은 순조롭게 진행되어 윌리안의 이적이 곧 성사 될 전망이다. 영국 매체 더선은 26일(이하 한국시각) "윌리안이 그의 인스타그램에서 아스널을 삭제해 자신의 미래에 대한 힌트를 남겼다"고 전했다.