Botelho hizo su debut profesional en 2013, obteniendo victorias por nocaut sobre Thais Raphaela e Ingrid Schwartz en Favela Kombat y KTAF respectivamente. En 2014, luchó por el título vacante de peso mosca en la promoción Bitetti Combat. Perdió la pelea por decisión unánime ante su compañera brasileña Viviane Pereira, artista marcial mixta. Más tarde firmó en el Xtreme Fighting Championships como peso mosca.

En 2014, Botelho se unió al segundo torneo de peso mosca femenil de XFC. Hizo su debut promocional en septiembre de 2014 en XFCi 6 contra Karina Rodríguez, ganando la pelea por nocaut técnico. La victoria la impulsó a la ronda semifinal del torneo.

Botelho se unió a la división de peso paja de UFC. Se esperaba que hiciera su debut en UFC contra Valerie Letourneau en UFC 206 , pero se vio obligada a retirarse debido a una lesión. Fue reemplazada por la ex oponente y compañera campeona de XFC Viviane Pereira.

Botelho estaba programado para enfrentar a Maryna Moroz el 17 de agosto de 2019 en UFC 241. Sin embargo, el 1 de agosto de 2019 se informó que Moroz se vio obligado a retirarse del evento citando una lesión. 

Botelho se enfrentó a Gillian Robertson el 18 de octubre de 2020 en UFC Fight Night 180. Ella perdió la pelea por decisión unimita. 

Botelho estaba programado para enfrentar a Ji Yeon Kim el 1 de mayo de 2021 en UFC por ESPN 23. Sin embargo, Kim se retiró de la pelea el 22 de marzo citando una lesión y fue reemplazada por Mayra Bueno Silva.

Xtreme Fighting Championships 
Campeona de peso mosca femenino del Xtreme Fighting Championships (una vez) vs. Silvana Gómez Juárez

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