Melgarejo trafił do Portugalii w 2011 roku. Zaraz po transferze do Benfiki został wypożyczony do Pacos de Fereyera, gdzie zaliczył imponujący sezon, w którym w 29 spotkaniach, aż 10-krotnie pokonywał bramkarzy rywali.
W ubiegłym sezonie, już w barwach Benfiki, paragwajski stoper był podstawowym graczem w swojej drużynie. W lidze zagrał 21 spotkań, zaś w europejskich pucharach na plac gry wychodził 14 razy. Zagrał również w finale Ligi Europy przeciwko Chelsea.
Dyrektor sportowy rosyjskiego klubu, Siergiej Doronczenko podkreślił, że mimo młodego wieku, Melgarejo ma już spore doświadczenie międzynarodowe. - W barwach Benfiki zawodnik ten zagrał w finale Ligi Europy. Mam wielką nadzieję, że Lorenzo wzmocni nasz zespół, w kontekście celów, jakie chcemy zrealizować w twającym już sezonie - podkreślił Doronczenko.