Quando desembarcou em solo italiano, o defensor central havia acabado de ser campeão mundial com o Brasil e ainda fez eleito da seleção da Copa. Estava na prateleira dos melhores zagueiros do mundo e despertou interesse de vários clubes do velho continente. Foi contratado pela Viola, que vinha de um ano na Serie B italiana, cerca de 10 dias depois que a Amarelinha conquistou o tetra. Recebeu então a oportunidade de disputar a liga mais badalada do futebol mundial.

Com a inviável chegada de Lilian Thuram, que teve sua transferência vetada pelo renomado treinador Arsène Wenger no Mônaco, o clube de Florença acertou com o atleta brazuca, que tinha recursos suficientes para se firmar na Itália.

Ao longo da campanha da Fiora, comandada por Claudio Ranieri na época, o destaque acabou sendo o renomado atacante argentino Gabriel Batistuta, que marcou 26 gols nos 61 do time e se sagrou o maior artilheiro do campeonato nacional de 1994/95. Por outro lado, o setor defensivo do clube violeta, acabou sendo o destaque negativo: levou 57 tentos e teve a terceira meta mais vazada da Serie A. Márcio Santos acabou sucumbindo juntamente com seu companheiros de zaga, sendo titular em 32 das 34 rodadas do certame. Além disso, esteve em campo nas seis partidas que os gigliati jogaram na Coppa Italia. Em um dos poucos jogos que não esteve em campo, a Fiorentina sofreu uma vexatória e histórica derrota de 8 a 2 para a Lazio, liderada por ninguém menos do que Zdeněk Zeman.

O elenco da Viola não era tão brilhante, mas fez o suficiente para ficar no meio da tabela. Entretanto, tendo peças como Márcio, além de jogadores como Rui Costa, Francesco Toldo e Batistuta, o clube não poderia ser colocado num status de "ruim", até porque, na temporada seguinte, grande parte dos jogadores permaneceram e ficaram em terceiro do Campeonato Italiano.

Após a irregular campanha, o defensor brasileiro deixou o clube de Florença. Chegou a ter seu nome especulado para substituir Ronald Koeman no Barcelona e até mostrou entusiasmo em ir para a Catalunha, mas acabou inda à Holanda, para defender o Ajax.

Depois de jogar na equipe holandesa, Márcio Santos ainda rodou por clubes como Atlético Mineiro, São Paulo, Santos, Gama, Shandong Luneng, Paulista, Bolívar, Joinville e encerrou a sua carreira como jogador de futebol profissional em 2004, atuando pela Portuguesa Santista.