Den brasilianske fotbollsbacken har skrivit på ett nytt ettårskontrakt, meddelar Premier League-klubben på sin hemsida.
Det är dock knappast Luiz senaste match som övertygat Arsenal om att förlänga.
I den första matchen efter coronapausen orsakade 33-åringen bland annat en straff borta mot Manchester City, som vann med 3–0, och blev utvisad.
"David är en väldigt viktig spelare för oss. Han har spelat de flesta av våra matcher den här säsongen och varit viktig för laget. Han hjälper alla", säger Arsenals sportchef Edu i en kommentar.
Inlånade backduon Pablo Mari och Cédric Soares köps loss permanent, medan låneavtalet med Real Madrid-mittfältaren Dani Ceballos förlängs säsongen ut.