"Du är en apa, Vinícius, du är en apa", sjöng supportrarna, enligt en ljudinspelning från radiostationen Cope, som säger att Atlético Madrid-supportergruppen innefattade ett hundratal personer.
Bakgrunden till ramsan lär vara ett uttalande från Pedro Bravo, chef över spanska fotbollsagenters samlingsorganisation, i torsdags.
I en tv-intervju sade Bravo att Vinícius Júnior behöver sluta "bete sig som en apa" när han gör mål.
Uttalandet, som Bravo bett om ursäkt för och sagt inte hade ett rasistiskt syfte, skapade många reaktioner.
Vinícius Júnior och Real Madrid publicerade uttalanden som fördömde rasism. Atlético Madrids ordförande Enrique Cerezo sade på söndagen:
– Vad vi behöver göra är att se till att Vinícius inte gör mål på oss i dag. Om han gör det: Må han fira det på ett korrekt sätt och med respekt för supportrarna.
Real Madrid vann matchen med 2–1 utan att Vinícius Júnior var inblandad i något mål.