Passou por um período de testes no Benfica B, agradou, e foi contratado no dia 5 de setembro de 2012 por três temporadas. Estreou pelo time português no dia 19 de setembro de 2012, frente ao Tondela.[5] Marcou seu primeiro gol no dia 10 de novembro de 2012, numa vitória de 2–1 contra o Oliveirense.[6]
Belenenses
No ano seguinte, em 6 de agosto de 2013, foi contratado pelo Belenenses, onde marcou 12 gols em 34 jogos pelo clube. Ainda assim, o atacante teve lesões no período e ficou em tratamento até o fim de seu contrato.
Chegou ao futebol espanhol no dia 27 de julho de 2015, assinando por quatro anos com o Levante.[8] Realizou sua estreia no dia 23 de agosto, na derrota contra o Celta de Vigo. Deyverson marcou seu primeiro gol na elite do futebol espanhol no dia 23 de setembro, anotando no último minuto da partida contra o Eibar, e selando um empate em 2–2. O atacante terminou o campeonato com 12 gols em 23 jogos.
Alavés
Após o rebaixamento do Levante, Deyverson foi emprestado para o Alavés no dia 21 de julho de 2016, assinando contrato por um ano. Marcou seu primeiro gol pelo clube no dia 10 de setembro, abrindo o placar contra o Barcelona em pleno Camp Nou, numa vitória por 2–1.[9] Também balançou as redes em outro gigante mundial, o Real Madrid, marcando o único gol do Alavés numa derrota em casa por 4–1.[10][11] Ambos os jogos foram pela La Liga.
O clube terminou a temporada 2016–17 na 9ª colocação da La Liga, foi finalista e vice-campeão da Copa do Rei, perdendo na finalíssima por 3–1 para o Barcelona, em partida realizada no Vicente Calderón.[12]
Palmeiras
Indicado pelo técnico Cuca, no dia 11 de julho de 2017 assinou por cinco anos com o Palmeiras.[13] Em 2018 atuou em 26 partidas do Campeonato Brasileiro, marcando nove gols importantes para a campanha do título brasileiro, como nas vitórias nos clássicos contra São Paulo e Corinthians, além de ter concedido duas assistências. Terminou a temporada como campeão brasileiro, tendo feito o gol do título na vitória de 1–0 diante do Vasco da Gama.[14][11]
Empréstimo ao Getafe
Foi anunciado como reforço do Getafe no dia 20 de janeiro de 2020, chegando à equipe por empréstimo.[15] O atacante deixou o Geta em junho do mesmo ano, após o clube espanhol decidir não exercer o direito de compra.[16]
Retorno ao Alavés
No dia 15 de agosto de 2020, foi emprestado ao Alavés.[17] O acordo do atacante com o clube espanhol seria válido até o fim de junho de 2021,[18] entretanto, em maio, Deyverson anunciou que não permaneceria no clube espanhol; assim, retornou ao Palmeiras.[19]
Retorno ao Palmeiras
O atacante foi reintegrado ao elenco palmeirense em junho de 2021.[20] Voltou a atuar dias depois, num clássico contra o Corinthians, pelo Campeonato Brasileiro, e na partida seguinte marcou seu primeiro gol na volta ao clube, numa vitória por 3–0 contra o Juventude.[21][22]
Em novembro de 2021, pela final da Libertadores contra o Flamengo, o atacante entrou em campo no início da prorrogação e marcou o segundo gol que garantiu a vitória alviverde por 2–1, após um vacilo de Andreas Pereira. Deyverson pressionou o meia rubro-negro, roubou a bola e finalizou na saída de Diego Alves para fazer o gol do título.[23][11]
Atuou pela última vez com a camisa do Palmeiras em março de 2022, no empate por 1–1 contra o Red Bull Bragantino, pela última rodada da fase de grupos do Campeonato Paulista. Deyverson entrou no segundo tempo, fez o gol de empate em cobrança de pênalti e, pouco depois, foi expulso por reclamação com a arbitragem.[24] Em abril, com o contrato próximo do fim, o atacante e a diretoria palmeirense entraram em acordo de que o centroavante não seria mais relacionado para jogos, participando apenas de treinos com o restante do grupo. Ao todo, contando suas duas passagens pelo Palmeiras, Deyverson atuou em 144 jogos e marcou 31 gols.[25] O jogador foi liberado de suas obrigações oficialmente no final de maio.[26]
Cuiabá
Em agosto de 2022, foi anunciado como novo reforço do Cuiabá.[27] Estreou pela equipe no dia 13 de agosto, em uma vitória em casa por 1–0 contra o Juventude, válida pelo Campeonato Brasileiro.[28] O atacante marcou seu primeiro gol pelo Dourado no dia 4 de setembro, num empate em 1–1 contra o São Paulo.[29]
Ao balançar as redes no dia 6 de agosto de 2023, numa vitória por 3–0 contra o Flamengo, válida pela 18ª rodada do Brasileirão, Deyverson chegou ao seu 4º gol contra o rubro-negro, sendo três pelo Palmeiras e um pelo Cuiabá. Na comemoração, o jogador festejou muito e beijou a tatuagem da Libertadores conquistada em 2021.[30]
Deyverson iniciou bem o ano de 2024. No triunfo contra o Dom Bosco no dia 27 de janeiro, válido pelo Campeonato Mato-Grossense, o atacante marcou duas vezes e ajudou sua equipe a golear por 5–0.[31]
Polêmicas
Durante sua passagem pelo Palmeiras, Deyverson ficou conhecido por acumular algumas polêmicas e expulsões devido ao seu comportamento nas partidas. Uma delas foi um cuspe em Richard, no Derby Paulista em 2019, o qual ocasionou uma suspensão de seis partidas no Campeonato Paulista.[32] Nessa época, chegou a ser suspenso das três competições diferentes que o Palmeiras participava (Campeonato Brasileiro, Libertadores, e Copa do Brasil), ao mesmo tempo.[33] Em novembro de 2018, o jogador atribuiu esses comportamentos a um "chip" na sua cabeça.[34]
Em 28 de setembro de 2021, Deyverson foi protagonista de um episódio na partida de volta das semifinais da Copa Libertadores, contra o Atlético Mineiro. O placar estava 1–0 para a equipe mineira, e os atletas reservas do Palmeiras aqueciam na linha lateral; entre eles, Deyverson. Momentos antes do gol de empate da equipe alviverde, o centroavante invadiu o gramado, com a jogada em andamento.[35] O VAR, liderado pelo argentino Andrés Cunha, chegou a alertar o árbitro de campo, o colombiano Wilmar Roldán, sobre a possível irregularidade, mas a decisão de Roldán foi de que o centroavante não afetou a conclusão da jogada e o gol foi validado.[36] O jogo terminou em 1–1 e os paulistas se classificaram pelo critério do gol fora de casa, já que a primeira partida terminou em 0–0.[37] Dias depois do ocorrido, o Atlético Mineiro chegou a protocolar uma reclamação à CONMEBOL, pedindo a anulação da partida;[38] entretanto, a entidade rejeitou o pedido e manteve o resultado.[39]