Stał się jego podstawowym bramkarzem, a w sierpniu 2009 roku odszedł do Genoi.
W czerwcu 2010 roku Amelia został wypożyczony do Milanu z opcją pierwokupu po zakończeniu sezonu. 19 października 2010 zadebiutował w drużynie Rossonerich, w przegranym 0:2 meczu fazy grupowej Ligi Mistrzów z Realem Madryt. W Serie A, jako piłkarz Milanu pierwszy mecz rozegrał 9 stycznia 2011, w zremisowanym 4:4 spotkaniu z Udinese Calcio. Swoje pierwsze czyste konto w barwach Rossonerich osiągnął 22 maja w meczu z Udinese Calcio. Po rocznym wypożyczeniu został wykupiony na stałe do A.C. Milan. Kwota transferu wyniosła 3,5 mln €. W odwrotnym kierunku na zasadzie definitywnego transferu powędrował Sokratis Papastatopulos. W pierwszym sezonie gry na San Siro Amelia zdobył ze swoim zespołem Mistrzostwo Włoch, a kolejny rozpoczął od wygrania Superpucharu Włoch. W październiku 2014 roku Marco Amelia został zawodnikiem klubu, którego jednocześnie jest prezydentem i kierownikiem. Włoski bramkarz będzie reprezentował barwy A.S.D. Rocca Priora Calcio (szósta liga). 10 lutego 2015 roku został bramkarzem Perugia Calcio. 29 września 2015 roku był na testach w Chelsea, a 8 października podpisał roczny kontrakt z "The Blues".