* Penampilan dan gol di klub senior hanya dihitung dari liga domestik dan akurat per 23:21, 3 Oktober 2021 (UTC) ‡ Penampilan dan gol di tim nasional akurat per 9 Juli 2021
Setelah memulai karier profesionalnya bersama klub Kolombia Deportivo Cali, Muriel kemudian bergabung dengan Udinese. Dua musim pertamanya di klub itu, ia dipinjamkan ke Granada dan Lecce masing-masing selama semusim sebelum akhirnya kembali ke Udinese pada 2012, di mana tahun itu ia memenangkan penghargaan Talenta Muda Terbaik Serie A bersama Stephan El Shaarawy. Setelah mencetak 15 gol di liga dalam 57 penampilan, Muriel bergabung dengan sesama klub Serie A Sampdoria pada Januari 2015. Ia menghabiskan dua setengah musim bersama klub, mencetak 21 gol dalam 79 penampilan liga sebelum bergabung dengan Sevilla pada 2017. Pada Januari 2019 , ia kembali bermain di Italia dengan status pinjaman untuk Fiorentina. Pada Juni 2019, Muriel menandatangani kontrak dengan klub Serie A Atalanta dengan nilai transfer €18 juta.