Konplete fraz sa a: Apre sa, Cielo te ale nan jwèt olenpik 2008 yo nan Beijing, kote li te kraze dosye Amerik la nan 4 × 100 mèt freestyle chalè, ak yon tan nan 47.91 segonn. Malgre ke ekip brezilyen an te diskwalifye, yo te pèmèt dosye Cielo a kanpe. Nan
100 mèt lib, Cielo kalifye pou final la, pran wityèm plas nan chalè yo, ak yon tan de 48.07 segonn. Cielo te briye nan premye pati nan premye semi final la, fè vire l 'nan dezyèm plas, nan 22.62 segonn, men fini senkyèm. Nan final la, Cielo te adopte yon taktik diferan, vire twazyèm, pi dousman (22.74 segonn) pase nan semi final la, ak ekonomize enèji pou fini an, ki te lakòz li genyen meday an kwiv ak kraze dosye Sid Ameriken an ak yon tan nan 47.67 segonn ( mare ak Ameriken naje Jason Lezak). Alain Bernard te genyen meday an lò e Eamon Sullivan te genyen an ajan. Yon ti tan apre li te genyen meday an kwiv la, Cielo te bay yon deklarasyon bay laprès brezilyen an, ki deklare kategorikman: "Koulye a mwen pral genyen 50m la". Nan evènman 50 mèt fre, Cielo mete dosye a Olympic, ki Alexander Popov te mete nan 1992 olenpik yo ete, pandan chalè yo (21.47 segonn, egal Garrett Weber-Gale nan Amerik dosye) ak nan semi-final yo (21.34 segonn). Li bese sa a pi lwen nan final la, ankò kraze dosye a Olympic ak yon tan nan 21.30 segonn, genyen meday lò a ak manke dosye mondyal la pa 0.02 segonn. Avèk sa a, li te vin premye chanpyon naje Olympic brezilyen an. Jiska lò Olympic Cielo a, pi bon rezilta naje Olympic brezilyen an te jwenn pa Ricardo Prado, ki moun ki te genyen meday an ajan nan 400 mèt medley endividyèl nan 1984 olenpik yo ete, ak anvan Gustavo Borges, ki moun ki te genyen meday an ajan nan 100 mèt fre nan 1992 olenpik yo ete ak nan 200 mèt fre nan 1996 olenpik yo ete.