Contratado junto ao Ludogorets da Bulgária em 2019, na ocasião para substituir Iago. O lateral-esquerdo Natanael acabou não tendo tantas oportunidades com a camisa colorada.
Sendo assim, sem espaço para atuar no Beira-Rio, o jogador foi emprestado ao Atlético-GO desde 2020. Conseguindo fazer boas partidas pelo clube goiano, teve seu contrato renovado em 2021.
Porém, segundo a jornalista Nathália Freitas, ambas partes irão rescindir o contrato por questões internas, e o atleta deve retornar ao Inter nos próximos dias. Sua passagem com camisa do Dragão soma 53 jogos, dois gols e seis assistências.
Seu contrato vai até o fim de 2022 com o Inter, e na sua posição atualmente terá que disputar vaga com o titular Moisés e o seu suplente Paulo Victor.