Sébastien Piocelle rentre en sport-études au collège de Chantilly en classe de quatrième. Il part esuite à l'INF de Clairefontaine puis rejoint le centre de formation du FC Nantes. Piocelle commence sa carrière très jeune dans l'équipe du FCNA associé à Eric Carrière en milieu de terrain récupérateur. Après de brillants débuts, au cours desquels il s'illustre notamment en Équipe de France de jeunes aux côtés de joueurs tels que William Gallas, Nicolas Anelka ou Thierry Henry, il se blesse gravement au genou une première fois.

Il remporte tout de même deux coupes de France et un trophée des champions avec le FCNA, avant d'être prêté à Bastia. Ayant joué un match avec le FCNA avant son prêt, il fait partie de l'effectif champion de France. À la fin de la saison 2000-2001, le club corse décide de l'acheter. Peu à peu, il se fera une place au sein du milieu de terrain bastiais, aux côtés notamment de Michael Essien et aux dépens de joueurs comme Alou Diarra ou Benoît Cauet. Au bout de 5 ans, il quitte le club et s'engage avec le FC Crotone.

Il restera en Italie jusqu'à la saison 2009-2010, au début de laquelle il s'engage avec l'AC Arles-Avignon, dont il devient le capitaine. Il fait partie des artisans de la montée du club en Ligue 1, en disputant la totalité des matchs de la saison et inscrit même un but face à Brest lors de la 4e journée. Après sa bonne saison en Ligue 2, il prolonge son contrat pour deux ans à l'AC Arles-Avignon. Il dispute une grande partie des matchs du début de saison en Ligue 1. Mais peu après l'arrivée de Faruk Hadžibegić, qui ne parviendra pas à maintenir le club en Ligue 1, Sébastien Piocelle est étrangement relégué sur le banc de touche, il est pourtant l'un des rares joueurs à avoir été présent dans le groupe retenu lors des trois victoires de l'AC Arles Avignon dans la saison.

Lors du Mercato 2011, il décide de quitter le club après un accord à l'amiable entre les deux partis. Le 9 Septembre 2011 il signe au Nîmes Olympique pour deux saisons.

Statistiques

* 165 matchs (0 but) en L1
* 38 matchs (1 but) en L2
* 46 matchs (2 buts) en Serie B
* 5 matchs (0 but) en Coupe UEFA