Assim que saiu do reality, Chay já investiu na carreira de ator. De 2011 a 2012, ele participou das duas temporadas de Rebelde Brasil, também na Record TV, na pele de Tomás.

Em 2013, ele ganhou seu próprio programa no canal MTV, chamado Hora do Chay.

Já em 2014, ele protagonizou Gerson, personagem na série Milagres de Jesus, também da Record. Enquanto isso, ele também estava gravando o filme Lascados, na pele de Felipe.

Ainda em 2014, Chay começou a ganhar o coração do público. Ele passou em um teste na TV Globo e gravou a primeira fase da novela Império. Seu desempenho foi tão impressionante que ele ganhou atenção da mídia e dos próprios programas de TV da emissora. Participou do Encontro, gravou para o Fantástico e deu inúmeras entrevistas. Começava ali sua carreira de galã.

Chay estava caminhando pra cima, mas deu uma derrapada com a novela Babilônia, de 2015. A trama não foi muito bem aceita pelo público, e o ator ficou um pouco apagado. Mas esse não foi seu único trabalho, naquele mesmo ano, ele gravou o filme Jonas, no qual interpretava Fê.

Seu próximo trabalho foi em A Lei do Amor, em 2016, também na primeira fase. Na trama, ele interpretava Pedro Guedes. Nos cinemas, ele viveu Espeto, no filme A Frente Fria que a Chuva Traz.

Mas você pensa que ele desanimou? Não, não, não! Seu primeiro protagonista de sucesso veio logo depois, em 2017, na novela Novo Mundo. A parceria com Isabelle Drummond em A Lei do Amor deu tão certo, que eles voltaram juntos como casal na nova trama. Ah, e dessa vez para a novela toda! Na história, ele viveu o jovem ator Joaquim.

Seu próximo protagonista não demorou a chegar. Em 2018, ele viveu o polêmico Ícaro, em Segundo Sol. Como se não bastasse, naquele ano, Chay ainda lançou dois filmes: O Banquete e Rasga Coração.

Já em 2019, Chay estava nas telinhas com Amor de Mãe, onde ele vivia Danilo, mas que na verdade era Domênico, o filho perdido de Lurdes, personagem de Regina Casé.

Também em 2019, Chay estava nos cinemas na pele de Erasmo Carlos. Não é para qualquer um, né? Ele foi o protagonista do filme Minha Fama de Mau. Mas não parou por aí! Ele ainda estava nos filmes Sofá e Domingo.

Em 2022, Chay viveu Ari em Travessia, novela da TV Globo. No mesmo ano, ele ainda lançou o filme A Jaula nos cinemas.

Atualmente, ele vive Mavi em Mania de Você. Abandonado pela mãe Mércia, ele foi criado pelo pai Nahum, um homem simples, trabalhador e bem amoroso com seu filho. Ao contrário do herdeiro, um homem ambicioso que sempre esteve lado a lado da marginalidade.