A Leucoencefalopatia multifocal progressiva (LEMP) é uma infecção oportunista do sistema nervoso central por reativação do Poliomavírus JC, acometendo principalmente indivíduos imunocomprometidos. A substância branca é o principal local de acometimento, sendo a forma exclusivamente cerebelar (células granulares) incomum. Descrevemos o caso do paciente masculino, 37 anos, HIV + com histórico de imunossupressão severa e ataxia sensitiva leve secundário à polineuropatia pelo HIV, de evolução crônica e comprovação eletroneuromiográfica. Retomou tratamento regular 5 meses antes da internação, na ocasião com CD4 de 140. Evoluiu de forma subaguda (4 meses) com diplopia, disartria, disfagia e incoordenação de membros. Apresentava, ao exame físico, decomposição de sacadas, fala escandida e sinais de ataxia cerebelar apendicular nos quatro membros. Nesse contexto, é encaminhado do ambulatório para internação investigativa, sendo realizada ressonância magnética (RNM) de crânio com importante atrofia cerebelar (achado desproporcional ao restante do parênquima cerebral), acompanhado por sinais de microangiopatia leve. Procedida punção lombar com discreta pleiocitose de 14 células (predomínio linfomonocitário), glicose 56,1 mg/dL e proteínas de 28,1 mg/dL, sendo o material enviado para análise de painel viral via PCR. Diante do quadro de ataxia subaguda, levantada a hipótese de diagnóstico diferencial com componente auto-imune, sendo realizada pulsoterapia com metilprednisolona 1 g/dia e iniciado tratamento com imunoglobulina EV, sem melhora do quadro. Neste período, houve a detecção do DNA viral do Poliomavírus JC pelo método de PCR no LCR, sendo confirmado o diagnóstico de LEMP associado às células granulares cerebelares. Foi iniciado desmame de corticoide e fisioterapia para reabilitação. Paciente recebeu alta persistindo com ataxia grave, com retorno ambulatorial e programação de pesquisa da mutação VP1 (associada à neuropatia de células granulares) em conjunto com o Hospital Emílio ribas. Este caso expõe a relevância de se pensar na LEMP como diagnóstico diferencial de síndrome ataxica cerebelar em pacientes com imunossupressão, e portanto, de risco para infecção oportunista, devendo estar na gama de diagnósticos diferenciais dos quadros de pacientes com ataxias subagudas.