Mnamo tarehe 25 Agosti 2013, klabu ya Uingereza ya Ligi Kuu ya Chelsea ilikubali kusainiwa kwa Willian. Mpango huo ulifanyika rasmi tarehe 28 Agosti 2013 na Willian alijiunga kwa mkataba wa miaka mitano, akipokea shati namba 22 mgongoni.