Pelatih kelahiran 1970 itu pertama kali ditunjuk Persebaya Surabaya pada Oktober 2019. Selama periode itu Aji Santoso menangani Persebaya di Liga 1 2019, Liga 1 2020, Liga 1 2021/22, dan Liga 1 2022/23, Liga 1 2023/24.
Bahkan, dirinya sukses menjadi pelatih terbaik di Liga 1 tahun 2021/2022 bersama dua pemain yang saat itu memperkuat Persebaya yakni Taisei Marukawa yang kini bergabung dengan PSIS Semarang serta Marselino Ferdinan yang kini memilih berkarir di luar nege
Persebaya yang sempat terpuruk berhasil dibawa Aji Santoso menjadi runner-up Liga 1 2019. Posisi ke-5 di Liga 1 2021/22, dan posisi ke-6 di Liga 1 2022/23. Sayangnya di musim ini, sebelumnya dirinya dicopot dari posisi pelatih awal musim ini, Persebaya menjalani start lambat. Cuma lima poin yang berhasil didapat Sho Yamamoto Cs dari enam laga laga hasil dari sekali menang, dua kali imbang, dan tiga kali kalah. (*)