Năm 1996, đoàn bóng đá Sông Lam Nghệ An tuyển lớp bóng đá nghiệp dư, ban đầu anh được nhận vào luyện tập với vai trò hậu vệ cánh, nhưng HLV Đinh Văn Dũng lại thấy rằng Quyến là mẫu cầu thủ lười chạy nhưng có kỹ thuật tốt, không đá hậu vệ cánh được nên quyết định đẩy anh lên vị trí tiền đạo.

Năm 1997, Văn Quyến vô địch Giải bóng đá thiếu niên toàn quốc sau khi Sông Lam Nghệ An thắng đối thủ Khánh Hòa với tỉ số 1-0. Năm 1998, cũng tại giải đấu này, SLNA vô địch sau khi Quyến ghi 2 bàn góp phần vào chiến thắng giòn giã 4 - 0 trước đội bóng đến từ tỉnh Khánh Hòa (Năm đó Phan Như Thuật giành danh hiệu đồng vua phá lưới với 8 bàn, Phạm Văn Quyến ghi được 7 bàn).

Năm 1999, khi đội Sông Lam Nghệ An tham gia giải bóng đá U16 toàn quốc và giành huy chương bạc, Phạm Văn Quyến trở thành cầu thủ xuất sắc nhất giải. Năm 2000, anh được gọi vào đội tuyển U16 quốc gia.

Năm 2000, ở vòng chung kết U16 châu Á được tổ chức tại Đà Nẵng, đội Việt Nam đứng thứ 4 và Phạm Văn Quyến được bình chọn là cầu thủ xuất sắc nhất giải, cho đến nay, Văn Quyến vẫn là cầu thủ duy nhất của Việt Nam giành "cầu thủ xuất sắc nhất" ở một giải đấu thuộc cấp độ châu lục.

Năm 2002, Văn Quyến được gọi vào đội tuyển U20 quốc gia dự vòng loại U20 châu Á. Năm 2003, ba tháng liên tục anh được bình chọn cầu thủ xuất sắc nhất trong giải bóng vô địch quốc gia Việt Nam. Và đặc biệt giây phút chói sáng lịch sử của cầu thủ này là bàn thắng để đời ghi được trong trận thắng lịch sử của đội tuyển U23 Việt Nam trước đội tuyển quốc gia Hàn Quốc trong trận đấu tại Oman ngày 19/10/2003, vòng loại Giải vô địch bóng đá 2004. Sau đó, Văn Quyến được gọi vào đội tuyển bóng đá U23 Việt Nam tham dự SEA Games 22. Ở giải đấu này, anh đã ghi được nhiều bàn thắng quan trọng và trở thành cầu thủ được nhắc đến nhiều nhất. Màn trình diễn xuất sắc của Văn Quyến đã giúp anh giành danh hiệu Quả bóng vàng Việt Nam năm 2003 khi chỉ mới 19 tuổi.

Năm 2005, Phạm Văn Quyến tiếp tục tham gia đội tuyển bóng đá U23 Việt Nam dự SEA Games 23 tại Philippines. Phong độ thi đấu của Quyến trong giải đấu này là mục tiêu chỉ trích của báo chí. Tháng 12 năm 2005, với những bê bối liên quan đến việc nhận tiền để làm thay đổi kết quả trận đấu gặp Myanmar của đội tuyển bóng đá U23 Việt Nam tại vòng bảng SEA Games 23, Phạm Văn Quyến bị bắt và bị khởi tố.

Ngày 26 tháng 1 năm 2007 Tòa án nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh tuyên phạt Phạm Văn Quyến hai năm tù, nhưng cho hưởng án treo. Riêng Liên đoàn bóng đá Việt Nam đã ra quyết định treo giò cầu thủ này trong tất cả các giải do Liên đoàn tổ chức trong 4 năm (tính từ ngày 20 tháng 3 năm 2007).

Sau khi quyết định tiếp tục thi đấu trong màu áo Sông Lam Nghệ An với bản hợp đồng hai năm[2] và được câu lạc bộ này đề nghị giảm án,[3] ngày 23 tháng 1 năm 2009, Liên đoàn đã ra quyết định cho phép Văn Quyến thi đấu tại các giải do Liên đoàn tổ chức (trừ các giải quốc tế) và chịu một khoảng thời gian thử thách cho đến hết năm 2009.[4] Như vậy, Văn Quyến đã có thể bắt đầu trở lại sân cỏ từ giải V-League 2009.

Mùa giải 2013, Văn Quyến về thi đấu cho đội bóng đá Ninh Bình sau khi quyết định rời đội Sông Lam Nghệ An. Ngày 10 tháng 7 năm 2013 ghi nhận sự trở lại của Văn Quyến với hai bàn thắng vào lưới Câu lạc bộ bóng đá Hoàng Anh Gia Lai giúp Ninh Bình vào bán kết cúp Quốc gia.[5]

Ngày 16/4/2014, Phạm Văn Quyến bị triệu tập lên cơ quan điều tra để làm rõ thêm một số vấn đề liên quan đến nghi án bán độ của các cầu thủ Víssai Ninh Bình ở AFC cup 2014 và V-League 2014.

Ngày 19/4/2014, Phạm Văn Quyến tuyên bố giải nghệ và chuyển sang làm kinh doanh[6] nhưng sau đó anh quyết định rút lại quyết định để tiếp tục thi đấu cho Ninh Bình tại AFC Cup 2014. Trong trận đấu knock-out giữa Vissai Ninh Bình và Churchill Brothers tại AFC Cup 2014, Văn Quyến đã lập được cú đúp giúp đội nhà thắng 4-2 để tiến vào tứ kết.

Cuối năm 2014 Văn Quyến được ghi tên vào danh sách thi đấu V-League 2015 cho CLB Cần Thơ nhưng vào phút chót Quyến từ chối gia nhập CLB và chính thức giải nghệ.

Thời gian về sau, Văn Quyến tốt nghiệp bằng HLV trưởng hạng C và được giao nhiệm vụ huấn luyện các đội trẻ của Sông Lam Nghệ An.

Năm 2019, HLV trưởng Phạm Như Thuần giao nhiệm vụ quản lý đội U15 Sông Lam Nghệ An và có thành tích ấn tượng khi đội đó lên ngôi vô địch sau màn luân lưu đầy căng thẳng với đội U15 Câu lạc bộ bóng đá Thanh Hóa với tỉ số 3-2.

Năm 2020, Đội U17 SLNA do HLV Lê Kỳ Phương và HLV Phạm Văn Quyến dẫn dắt. Tại vòng loại, U17 SLNA chỉ đứng thứ 2 tại bảng B với 4 trận thắng, 2 trận hòa và 1 trận thua. Tuy nhiên, tại VCK, U17 SLNA hạ Phú Yên và Sài Gòn để tiến vào bán kết. Vượt qua đội bóng rất mạnh là U17 PVF tại bán kết sau loạt luân lưu cân não, U17 SLNA tiến vào chung kết. Gặp U17 Nutifood trong trận tranh chức vô địch, Hồ Văn Cường và Đinh Xuân Tiến tỏa sáng giúp đội nhà giành thắng lợi 3-2 và vô địch sau 8 năm lỡ hẹn. Ở sân chơi U17 Quốc gia, đội bóng xứ Nghệ nâng tổng số lần vô địch lên con số 8 (kỷ lục quốc gia). Khép lại VCK U17 quốc gia 2020, đội bóng xứ Nghệ còn là đội đạt giải phong cách. Danh hiệu cầu thủ xuất sắc nhất, thủ môn xuất sắc nhất đều thuộc về Nguyễn Văn Bách và Nguyễn Cảnh Tiệp của U17 SLNA. Trong năm này, lần đầu tiên tất cả 6 đội trẻ SLNA tham dự giải các giải trẻ Vô địch quốc gia đều giành huy chương với 3 chức vô địch ̣(U11, U13, U17), 1 huy chương bạc (U21), 2 huy chương đồng (U19, U15) và được vinh danh là câu lạc bộ đào tạo trẻ tốt nhất năm.