Julio Sergio urodził się w Ribeirão Preto mieście leżącym w stanie São Paulo. Karierę piłkarską zaczynał w stolicy stanu, São Paulo, w tamtejszym klubie Botafogo (SP). Tam też zadebiutował w ekstraklasie Brazylii, jednak w całym roku 1999 rozegrał tylko 2 mecze. Potem przez 2 lata jego kariera zatrzymała się w rozwoju i Julio Sergio zwiedził kluby z niższych lig takie jak: Inter de Bebeduro, Sertãozinho FC, AA Francana, J. Malucelli czy Esporte Clube Comercial. W 2002 roku powrócił jednak do pierwszej ligi, stając się bramkarzem słynnego Santosu. Zespoł ten zajął 8. miejsce w sezonie zasadniczym i awansował do play-off. Tam jednak grał coraz lepiej i ostatecznie dotarł do finału, w którym pokonał Corinthians 2:0 i 3:2 i został mistrzem Brazylii. Julio Sergio finałowe mecze przesiedział jednak na ławce rezerwowych. W kolejnych sezonach coraz częściej siadał na ławce i w lidze zaliczał tylko pojedyncze epizody. W 2003 roku został z Santosem wicemistrzem kraju, a w 2004 po raz drugi w karierze wywalczył wicemistrzostwo. Rok 2005 to sporadyczne występy w Juventude, a w 2006 rok rozpoczął jako gracz América FC (SP), zespołu grającego w stanowej lidze São Paulo. Latem tego roku dość niespodziewanie zasilił szeregi jednego z klubów europejskich. Pod koniec sierpnia podpisał kontrakt z zespołem Romy. Jednak ma małe szanse na grę, gdyż w Romie o miejsce w bramce rywalizuje aż 4 innych bramkarzy, a pierwszym zazwyczaj jest jego rodak, którego Julio Sergio zna jeszcze z występów w Botafogo, Doni.