В июле 2013 года «Слован» продлил аренду Сергея до конца календарного года. 8 августа Рыбалка дебютировал в Лиге Европы, выйдя на поле в основном составе против швейцарского «Цюриха». Тот матч «Слован» выиграл со счётом (2:1), а победный мяч забил именно Сергей. В следующем раунде «Слован» получил в соперники за выход в групповой этап Лиги Европы итальянский «Удинезе». В первом матче во Фриули чехи добыли победу (3:1). Сергей Рыбалка открыл счёт в матче на 16-й минуте, после его удара метров с 20-ти мяч от перекладины влетел в сетку ворот. В Либерце была зафиксирована ничья (1:1), что позволило чехам пробиться в групповой этап турнира. В результате жеребьёвки «Слован» попал в группу с «Севильей», «Фрайбургом» и португальским «Эшторилом». 28 ноября в домашнем матче с командой «Фрайбург» Рыбалка забил гол, что, впрочем, не помогло команде добиться и ничьей. Матч закончился поражением со счётом (1:2).