Unter dem 61-Jährigen war der Titelverteidiger zuletzt neun Spiele ohne Sieg geblieben und kassierte mit dem 0:1 am Sonntag bei SC Corinthians bereits die dritte Niederlage in Folge.
Luxemburgo hatte im Juli nach dem erstmaligen Abrutschen in die Abstiegszone Meistertrainer Abel Braga abgelöst, das Team in der Folgezeit in 26 Spielen aber zu nur sieben Siegen geführt.
Bei fünf noch ausstehenden Spieltagen weist Fluminense als Tabellen-18. 36 Punkte auf. Zu Rang 16, der den Klassenverbleib garantiert, beträgt der Rückstand jedoch nur einen Zähler.
