Prévue à 15h00 (18h00 GMT), la cérémonie d'investiture au palais Planalto devrait réunir 30.000 partisans du dirigeant de gauche, tandis que quelque 300.000 autres devraient se masser sur l'esplanade.
Lula, âgé de 77 ans, a remporté de peu l'élection présidentielle d'octobre devant Jair Bolsonaro, s'offrant un troisième mandat à la tête du pays après avoir été éloigné de la scène politique à la suite d'une affaire de corruption pour laquelle il a purgé un an et demi de prison avant que sa condamnation ne soit annulée.
Au cours de ses deux premiers mandats, entre 2003 et 2010, le chef de file du Parti des travailleurs (PT) a sorti des millions de Brésiliens de la pauvreté, dans le sillage de l'essor de l'économie nationale.
Le voilà désormais face au lourd défi de relancer une économie stagnante et d'unir un pays qui s'est hautement polarisé sous la présidence de Jair Bolsonaro.
"Beaucoup est attendu de Lula. Il aura la difficile mission de restaurer la normalité et la prévisibilité au Brésil, et par-dessus tout, d'obtenir rapidement des résultats pour améliorer la qualité de vie de ses habitants", a commenté Creomar de Souza, à la tête de la firme de conseil Dharma Political Risk consultancy, à Brasilia.
Jair Bolsonaro a quitté vendredi le pays à destination de la Floride, évitant ainsi d'avoir à remettre l'écharpe présidentielle à Lula - dont il n'a pas reconnu la victoire - mais aussi de potentiels risques juridiques liés à son mandat.
Depuis deux mois, les partisans du dirigeant d'extrême droite dénoncent une fraude électorale et appellent à un putsch de l'armée pour éviter le retour au pouvoir de Lula, dans un climat de vandalisme et de violence. L'un d'entre eux a été arrêté à l'entrée de l'aéroport de Brasilia pour avoir fabriqué une bombe artisanale avec l'intention de semer le chaos afin de provoquer une intervention militaire.
Dix mille soldats et policiers ont été déployés pour renforcer le dispositif de sécurité à Brasilia, où les participants aux festivités ont interdiction de transporter des bouteilles et d'autres objets divers, comme des pistolets en plastique.
Parmi les spectateurs de la cérémonie d'investiture sont attendus des délégations d'une cinquantaine de pays et 19 chefs d'Etat et de gouvernement.