Летом 2016 года Стефано подписал контракт с «Сассуоло». 21 августа в матче против «Палермо» он дебютировал в Серии A. 16 октября в поединке против «Кротоне» Сенси забил свой первый мяч за «Сассуоло». Ранее сообщалось об интересе к 23-летнему итальянцу со стороны «Милана». В июле 2019 года Сенси переходит в миланский «Интернационале», в котором выбрал 12-й номер. Он становится первым приобретением нового главного тренера чёрно-синих Антонио Конте. Переход оформлен на правах годичной аренды с правом выкупа. За аренду игрока миланский клуб заплатил € 5 млн, а за полноценный трансфер — € 25 млн.