Der 32-Jährige, der sieben Jahre das Trikot der Blues trug, kommt ablösefrei zu den Gunners und erhält einen Dreijahresvertrag.
"Ich glaube, er ist ein Spieler, der für uns wirklich den Unterschied ausmachen kann", sagte Arsenals Teammanager Mikel Arteta über den 70-maligen brasilianischen Nationalspieler.