Buscamos identificar los desafíos para la implementación de la profilaxis posexposición sexual al VIH, a partir de analizar el accionar de las y los profesionales de la salud en un servicio de salud pública en Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brasil. Desde un enfoque cualitativo, con técnicas de observación etnográfica y entrevistas en profundidad, se encontró que los factores contextuales, organizacionales e individuales eran desafíos para implementar la profilaxis posexposición sexual al VIH. Las barreras para su implementación incluyeron el contexto histórico de la estructuración y la actuación del servicio, la falta de capacitación y/o educación continua en salud, y las concepciones de las y los profesionales de la salud (ideas sobre la estrategia en sí, y sobre las personas que buscan PEP). Se concluye que existe la necesidad de mayor atención al universo de servicios especializados en ITS/VIH/sida y a las y los profesionales que componen estos servicios, a fin de garantizar una mayor efectividad en el acceso a la estrategia a nivel local.This study seeks to identify challenges in the implementation of post-exposure prophylaxis for HIV, based on an analysis of actions taken by healthcare professionals in the state-run health sector in Porto Alegre, Brazil. Based on a qualitative approach that included ethnographic observations and in-depth interviews, we found that contextual, institutional, and individual factors represented challenges to the implementation of post-exposure prophylaxis for HIV. Barriers to implementation included the historical context structuring healthcare services and practices, the lack of training and/or continued education in health, and certain attitudes on the part of healthcare professionals (ideas regarding both the strategy itself as well as the individuals that seek PEP). We conclude that there is a need for greater attention to specialized services for STI/HIV/AIDS as well as the professionals that provide these services, in order to guarantee greater effective access to this strategy at the local level.