Vilarchao va fer el seu debut oficial amb el primer equip andalús el 13 de gener de 2013, entrant com a substitut d'Álvaro Vadillo al minut 57 d'una victòria a domicili de 2<unk>0 contra el Levante UD. El dia 17 va ser el seu primer titular, jugant 64 minuts en una derrota 0-2 a l'Atlético de Madrid per a la campanya.
La Copa del Rei.