Han forbedrede sig markant som atlet i 2010-sæsonen. Under råd fra José Luis Martínez, en spansk kastetræner, havde han ændret fokus på sin træning, og bevæget sig væk fra at opbygge styrke og mod teknik-baserede metoder. Han klarede seksti meter i disken for første gang, og han åbnede året med en brasiliansk rekord på 60,40 m, hvor han slog José Araujo de Souzas rekord, som har stået siden 1990. Han slog rekorden tre gange mere det år, kulminerede i et kast på 63,09 m på Meeting de Atletismo Madrid. Han blev også den nationale indendørs rekordholder i skudkast med et kast på 17,51 m. Der var ingen større internationale konkurrencer for Julião det år, men han placerede sig femte i skud og sjette i disken ved 2010 Ibero-amerikanske mesterskaber. Han forbedrede sin indendørs skuddespil rekord til 17,94 m i begyndelsen af 2011. Han var fjerde i den begivenhed på
2011 Sydamerikanske mesterskaber i atletik, men klarede sig godt i diskus ved at tage sin første kontinentale guldmedalje med et mesterskabsrekordkast på 62,72 m. Mens han stadig studerede på universitetet, nåede hans form sit højdepunkt for 2011 Summer Universiade, der blev afholdt i Shenzhen. Han brød den udendørs nationale rekord i skudkast med et kast på 18,78 m (bliver niende) og forbedrede sin diskusmærke til 63,30 m for at forlade konkurrencen med bronzemedaljen. Hans sidste optræden for Brasilien det år kom på Pan American Games i 2011, hvor han vandt endnu en bronzemedalje i diskus.