Ceballos, yang baru masuk pada menit ke-74 menggantikan Reguilon, berhasil mengeksekusi tendangan bebas yang mengarah ke sudut kanan gawang, demikian catatan pertandingan laman resmi Liga Spanyol.
Madrid sebelumnya unggul lebih dulu lewat gol Luka Modric yang kemudian disamakan oleh Sergi Canales.
Kemenangan itu mengangkat posisi tim besutan Santiago Solari kembali ke peringkat keempat klasemen dengan raihan 33 poin, sedangkan Betis (26) melorot ke urutan ketujuh.
Tim tamu unggul cepat lewat gol Modric pada menit ke-13 saat ia menyambar bola muntah hasil tendangan Dani Carvajal yang tak mampu dihalau sempurna oleh barisan pertahanan Betis.
Keunggulan itu bertahan hingga turun minum, sampai akhirnya Canales menyamakan kedudukan pada menit ke-67 lewat sontekan menyambut umpan Giovanni Lo Celso.
Wasit awalnya menganulir gol tersebut lantaran hakim garis mengangkat benderanya pertanda Canales berada dalam posisi offside ketika Lo Celso melepaskan umpan, namun setelah meninjau teknologi asisten wasit video (VAR) gol tersebut akhirnya disahkan.
Madrid terus berusaha merestorasi keunggulan hingga akhirnya sebuah serangan balik mereka berujung pelanggaran buruk William Carvaljo terhadap Casemiro di dekat kotak penalti.
Ceballos memilih mengeksekusi tendangan bebas dengan mengirimkan bola ke sudut gawang yang tak mampu dijangkau kiper Pau Lopez.
Sayangnya, kemenangan Madrid harus dibayar mahal lantaran Karim Benzema menderita cedera jari tangan menyusul dijatuhkan lawannya pada pengujung babak pertama.
Baca juga: Gol ke-400 Messi antar Barcelona lumat Eibar 3-0
Susunan pemain seturut laman resmi Liga Spanyol:
Real Betis (4-3-3): Pau Lopez; Antonio Barragan, Alissa Mandi, Marc Bartra, Francis Guerrero (Cristian Tello); Giovanni Lo Celso, William Carvalho, Andres Guardado (Ryad Boudebouz); Sergio Canales, Antonio Sanabria (Loren Moron), Joaquin Sanchez
Pelatih: Quique Setien
Real Madrid (3-4-2-1): Keylor Navas; Raphael Varane, Sergio Ramos, Nacho; Dani Carvajal, Casemiro, Federico Valverde (Brahim Diaz), Reguilon (Dani Ceballos); Luka Modric, Junior Vinicius; Karim Benzema (Cristo Gonzalez)
Pelatih: Santiago Solari
Baca juga: Sevilla tersungkur di markas Bilbao
Baca juga: Atletico atasi Levante lewat penalti Griezmann