В 1960 году, в возрасте 16 лет, Йозеф Дитер Майер переехал в пригород Мюнхена Хаар, где начал играть в футбол в местной детской команде, на позиции центрального нападающего. Однажды, когда основной вратарь команды получил травму, ему пришлось встать в ворота, хотя он всегда считал это позорным. Зепп настолько хорошо выполнял вратарские обязанности, что вначале стал основным вратарем в своей команде, а потом попал в сборную Верхней Баварии. Там его заметили тренеры «Баварии», и пригласили в свою молодежную команду. В Баварию он пришёл в 1958 году, первый профиконтракт подписал в 1962, а первым вратарём команды был в общей сложности 16 лет — с 1963 по 1979 год. Вместе с Баварией он в 1965 году вышел в Бундеслигу, и стал четырехкратным чемпионом Германии, четырехуратным обладателем Кубка Германии, трехкратным обладателем Кубка европейских чемпионов, обладателем Кубок кубков УЕФА и Межконтинентального кубока. Зепп Майер, обладал невероятным умением в прыжке «обкрадывать» нападающих соперника и, ловя мяч, элегантно прижимать его к себе. Майеру до сих пор принадлежит рекорд Бундеслиги по подряд проведенным матчам — 442. 14 июля 1979 года, возвращаясь после товарищеского матча с «Ульмом» в Мюнхен, попал в аварию, из-за которой, спустя год, был вынужден завершить карьеру игрока.
Дебют Майера в сборной ФРГ состоялся в 1966 году в Дублине в матче против сборной Ирландии. На Чемпионате мира по футболу в 1966 году Майер уже был в составе сборной, но так и остался вторым после Ханса Тильковски. Но на чемпионате 1970 года Зепп был уже основным вратарем. в 1970 сборная Германии была третьей, в 1972 — Чемпионом Европы, в 1974 — Чемпионом Мира, в 1976 — заняла второе место на Чемпионате Европы. Всего Зепп Майер провел 95 игр за сборную, долгое время являясь рекордсменом по количеству проведённых за неё игр, пока его не обогнал Лотар Маттеус.
С 1994 по 2008 год Зепп Майер был тренером вратарей в Баварии. С 1988 по 2004 годы он одновременно был тренером вратарей с сборной Германии. 10 октября 2004 года он был уволен из сборной тогдашним тренером Юргеном Клинсманном за то, что публично высказался за Оливера Канна и против Йенса Леманна, как основного голкипера сборной.