Neilton só poderia ser contratado em definitivo pelo Vitória, já que o Rubro-Negro possui três jogadores emprestados pelo Cruzeiro – Gabriel Xavier, Uilian Corrêa e Bruno Ramires –, número máximo permitido pelo Regulamento Específico do Campeonato Brasileiro. O clube celeste é dono de 85% dos direitos econômicos do atacante de 23 anos, revelado pelo Santos, e ainda ficaria com um percentual em caso de futura negociação.
Neilton começou bem a pré-temporada no São Paulo, foi elogiado durante os treinamentos, mas não aproveitou as chances com o técnico Rogério Ceni. Participou de seis jogos pelo Campeonato Paulista, dois na Copa do Brasil e um pela Copa Sul-Americana. Em 345 minutos, não conseguiu balançar as redes. Ele foi trocado pelo volante Hudson, até o fim deste ano, mas o fato de o atacante não permanecer no Morumbi não interfere na negociação com o Tricolor.