FC Barcelona za pośrednictwem swojej oficjalnej strony internetowej poinformowała o osiągnięciu porozumienia z włoskim Sassuolo w sprawie transferu Marlona Santosa. Klub z półwyspu Apenińskiego zapłaci za Brazylijczyka 6 milionów euro. Ponadto Duma Katalonii zachowuje możliwość odkupu zawodnika, a także 50 % zysków od jego kolejnej sprzedaży. Warunek odnośnie przyszłego transferu straci jednak ważność, jeśli Marlon rozegra przynajmniej 50 spotkań w barwach Sassuolo. W takim wypadku włoski klub zapłaci Katalończykom dodatkowe 6 milionów euro.
Jako zawodnik Barcelony B, Marlon 3-krotnie zagrał w pierwszej drużynie. Miało to miejsce w sezonie 2016/17. Dwa razy wziął udział w spotkaniach ligi hiszpańskiej i raz w lidze mistrzów. Ostatni sezon Brazylijczyk spędził na wypożyczeniu we francuskiej Nicei, gdzie zaliczył 26 występów, z czego 24 w wyjściowej jedenastce. Po sezonie 2017/18 powrócił do Barcelony i wziął udział w sezonie przygotowawczym. Podczas pobytu w Katalonii Marlon zdobył Puchar Króla oraz Superpuchar Hiszpanii. Oba trofea w sezonie 2016/17.