Werner Leimgruber spielte in seiner Karriere fast ausschliesslich für den FC Zürich. Zwischen 1954 und 1970 bestritt er 395 Pflichtspiele für den FCZ und erzielte dabei 91 Tore. Als Captain führte der Verteidiger die Mannschaft zu den Meistertiteln 1966 und 1968 sowie zum ersten Cupsieg der Klubgeschichte 1966.
Insgesamt wurde Leimgruber mit dem FCZ dreimal Meister und zweimal Cupsieger. Seinen Höhepunkt im Europacup erlebte er 1964 mit dem Halbfinal des Meistercups gegen Real Madrid.
Aus dem Kader gestrichen
In der Schweizer Nationalmannschaft kam Leimgruber zu 10 Einsätzen, blieb aber vor allem wegen einer Geschichte abseits des Platzes in Erinnerung. An der WM 1966 verliess er zusammen mit dem späteren Nati-Trainer Köbi Kuhn und Leo Eichmann am Vorabend des ersten WM-Spiels das Hotel in Sheffield. Weil sie rund 30 Minuten nach Zapfenstreich zurückkehrten, wurden sie von Alfredo Foni für die Partie gegen Deutschland (0:5) gesperrt. Das zweite Gruppenspiel gegen Spanien (1:2) war für Leimgruber gleichbedeutend mit dem letzten Nati-Einsatz.