Pada 18 Juni 2013, Helenius bergabung dengan Aston Villa dengan kontrak tiga tahun. Ia mencetak gol dengan sundulan pada debutnya dalam pertandingan pra-musim Aston Villa melawan tim Jerman SV Rödinghausen. Ia juga mencetak gol dengan sundulan lagi dalam pertandingan kedua untuk klub tersebut melawan VfL Bochum. Helenius membuat debut di Premier League pada 24 Agustus 2013 di Villa Park melawan Liverpool yang berakhir dengan kekalahan 1-0. Ia mencetak gol pertamanya untuk klub pada 4 Januari 2014 melawan Sheffield United dalam pertandingan putaran ketiga Piala FA di Villa Park. Helenius menjadi terkenal ketika celananya ditarik oleh Jan Vertonghen dalam pertandingan melawan Tottenham Hotspur, sehingga memperlihatkan celana dalamnya.
Setelah hanya tiga pertandingan liga untuk Aston Villa dalam setengah musim pertama, Helenius diharapkan meninggalkan klub tersebut. Helenius gagal menjadi bagian tetap dari skuad yang bermain dan sering kali bahkan tidak diikutsertakan. Dengan minimnya minat dari pembeli yang cocok, ia menyelesaikan musim dengan duduk di bangku cadangan, hanya membuat satu penampilan dalam kampanye 2014 dalam pertandingan Piala FA melawan Sheffield United di mana ia juga mencetak satu-satunya golnya untuk Aston Villa. Agen Helenius mengungkapkan pada Mei 2014 bahwa Helenius tidak menjadi bagian dari rencana masa depan Aston Villa dan harus meninggalkan klub tersebut. Helenius mengungkapkan bahwa salah satu alasan di balik kesulitannya adalah infeksi bakteri dan kecanduan pil tidur. Helenius banyak menarik minat klub lain, seperti IFK Göteborg dan AaB. Aston Villa juga menolak tawaran dari IFK Göteborg.
Pada 9 Juli 2014, Helenius kembali ke klub sebelumnya, AaB, dengan status pinjaman selama satu musim. Ia sangat senang kembali dan mengharapkan musim yang penuh gejolak dengan mencetak puluhan gol. Ia memiliki musim yang bagus dengan 14 gol dalam 43 pertandingan dan ia diharapkan untuk pindah secara permanen, karena Aston Villa tidak ingin mempertahankannya.
Helenius bergabung dengan AaB secara permanen pada bulan Juli 2015. Namun, musim ini, berbeda dengan musim sebelumnya, Helenius menjadi pilihan keempat dan tidak mendapatkan banyak waktu bermain. Situasi ini membuat Helenius tidak bahagia, dan ia mengumumkan bahwa ia ingin dipinjamkan.
Pada 1 Februari 2016, dikonfirmasi bahwa Helenius akan bermain untuk SC Paderborn 07 dengan status pinjaman dari AaB. Ia bermain pertandingan pertamanya untuk Paderborn pada 5 Februari 2016 dalam kekalahan 1-0 melawan SV Sandhausen. Helenius mendapatkan waktu bermain dan mencetak 4 gol dalam 14 pertandingan liga.
Helenius kembali ke AaB dan bermain dalam tiga pertandingan musim ini, satu sebagai pemain inti dan dua sebagai pemain cadangan.