Los locales necesitaban una reacción tras encadenar tres derrotas en liga, especialmente con una visita clave al Manchester City, rival directo por el título de la Premier League, el domingo.
El equipo empezó con buen ritmo, pero la intensidad bajó pronto y el Sporting CP se asentó en el partido. Francisco Trincão tuvo la primera ocasión clara, aunque su disparo desde dentro del área se marchó muy desviado en el minuto 18.
Pedro Gonçalves probó suerte desde un ángulo complicado a la media hora, pero su remate se fue alto. Los visitantes siguieron mostrando seguridad y la afición del Emirates se fue impacientando a medida que se acercaba el descanso.
Geny Catamo avisó dos minutos antes del entretiempo al rematar de volea un centro de Maximiliano Araújo, pero el balón tocó el exterior del poste con David Raya ya batido.
Eberechi Eze también lo intentó desde fuera del área en la última acción de la primera parte, pero su disparo se marchó por encima del larguero. El Arsenal no logró inquietar a Rui Silva antes del descanso.
El Sporting había marcado 14 de sus 20 goles en la Liga de Campeones de la UEFA esa temporada tras el descanso y estuvo cerca de aumentar esa cifra cuando Araújo disparó desviado a los tres minutos de la reanudación.
El técnico de los gunners, Mikel Arteta, reaccionó dando entrada a Kai Havertz, goleador en la ida, en lugar del exjugador del Sporting Viktor Gyökeres. Su equipo rozó el gol de inmediato, con Noni Madueke irrumpiendo en el área, aunque su remate forzado se marchó a la red lateral.
Los nervios aumentaron porque el Arsenal no encontró el tanto que sentenciara la eliminatoria, y Arteta fue amonestado por protestar una decisión arbitral a mitad de la segunda parte.
El margen de error fue mínimo, pero los gunners terminaron mejor el partido mientras el Sporting se desinfló. Leandro Trossard remató de cabeza al poste tras un córner botado por Max Dowman.
La octava portería a cero en la Champions dio al Arsenal una base sólida para enfrentarse al Atlético de Madrid en semifinales. Además, solo perdió uno de sus últimos 24 partidos europeos en el Emirates.
Por su parte, el Sporting siguió sin alcanzar las semifinales de esta competición y acumuló 11 partidos sin ganar como visitante ante equipos ingleses en Europa.
Jugador Flashscore del partido: Quaresma (Sporting CP)