Det bekreftet den russiske seriemesteren på eget nettsted mandag.
– Gratulerer til alle våre fans. «Hulk» har blitt Zenit-spiller, skriver klubben i en uttalelse.
Hvor mye Zenit må betale i overgangspenger til Porto er ikke kjent, men ifølge en kilde i klubben må russerne ut med 40 millioner euro (292 millioner kroner).
Zenit vil kunne bruke 26-åringen også i mesterligaen. Laget møter Milan, Anderlecht og Malaga i gruppespillet.
– Vi jobbet for å hente ham før 3. september, som er fristen for å registrere spillere for mesterligaen, opplyser talsperson Dmitri Tsimmerman i Zenit.
Zenit, som får støtte fra den russiske oljegiganten Gazprom, har ifølge russiske medier også vært koblet til Manchester Uniteds Nani og midtbanespiller Axel Witsel i Benfica.
«Hulk» tok tre portugisiske seriegull med Porto siden overgangen fra japansk fotball i 2008.
Han vant også europaligaen med klubben i 2011. Spilleren har scoret fem mål på 14 landskamper for Brasil. Tidligere i sommer var han også koblet til Chelsea.