Sébastien Puygrenier évolue dans le club d'Oradour-sur-Glane et attire l'œil de nombreux recruteurs lors de rencontres avec sa sélection régionale. Courtisé par Nantes, Saint-Etienne et Niort, il rejoint finalement le centre de formation du stade Rennais et intègre l'équipe des moins de 15 ans nationaux. En décembre 2001, il est appelé dans le groupe pro par Christian Gourcuff. Sébastien Puygrenier joue peu mais figure parmi les espoirs les plus prometteurs du club breton. Il signe d'ailleurs un contrat professionnel d'une durée de quatre ans en juin 2002.
Soumis à une rude concurrence, Sébastien Puygrenier demande à ses dirigeants d'être prêté à un club de Ligue 2. Après un essai concluant à Valence, il choisit l'ASNL pour ses installations remarquables et l'excellente ambiance au sein du groupe. D'abord remplaçant, il est titularisé à l'occasion du match de coupe de Ligue à Amiens. Il ne quittera quasiment plus le onze de départ. En fin de saison, il est de nouveau prêté pour un an par le stade Rennais.
Handicapé par une pubalgie, Sébastien Puygrenier ne participera aux matchs retour du championnat 2004/2005. L'ASNL souhaite toutefois le conserver et négocie son transfert définitif avec Rennes. Il signe pour quatre ans et remercie ses dirigeants en réalisant une très bonne première saison de Ligue 1.
Sébastien Puygrenier passe un cap en 2006/2007 et s’impose comme l’un des meilleurs défenseurs central de L1. Elu meilleur joueur de l’année par les supporters, il rassure en défense et apporte son soutien à l’attaque en inscrivant six buts en championnat. Il confirme la saison suivante et figure dans l’équipe-type du championnat de France Football et de l’UNFP. Son nom est même parfois cité parmi les possibles futurs Bleus. |