Zarząd klubu zgodził się na nazwanie jednego z obiektów w kompleksie Ciudad Deportiva de Sant Joan Despi imieniem zmarłego w kwietniu tego roku byłego trenera Barcelony. Na boisku imienia Vilanovy odbywają się regularne treningi pierwszego zespołu.
Vilanova rozpoczął pracę w Barcelonie w 2007 roku, kiedy został asystentem Pepa Guardioli prowadzącego czwartoligowe rezerwy klubu. Od 2008 roku trenerzy pracowali z pierwszym zespołem "Blaugrany". W 2012 roku "Tito" został wyznaczony przez zarząd jako następca Guardioli na stanowisku pierwszego szkoleniowca.
W grudniu 2012 roku FC Barcelona poinformowała o chorobie hiszpańskiego szkoleniowca. U Vilanovy wykryto nawrót raka ślinianki przyusznej. Mimo leczenia operacyjnego, stan zdrowia trenera uniemożliwił mu prowadzenie klubu z Katalonii. W lipcu 2013 Vilanova zrezygnował z pracy z drużyną.
Szkoleniowiec zmarł 25 kwietnia 2014 roku w Barcelonie. Miał 45 lat. Przyczyną śmierci były powikłania spowodowane nawrotem raka gardła.