Свое становление в качестве футболиста он прошел в ведущей команде Казахской ССР - алма-атинском «Кайрате». Именно его два гола в Минске в ворота «Беларуси» принесли первую победу «Кайрату» в чемпионате СССР в классе A. А после дубля на «Лужниках» в ворота «Спартака» (1964), советские газеты вышли с заметками под  заголовками «Тимур и его команда». За год до этого Тимуру Сегизбаеву было присвоено звание «Мастер спорта СССР по футболу».
 

В начале 19270-х годов Сегизбаев перешел на тренерскую работу. Первым его клубом стал «Автомобилист»  (Кызыл-Орда). С 1973 года  - снова в столичном «Кайрате». Проработав с алма-атинцами 6 лет, Сегизбаев отправился в Йемен. По его предложению, в арабской стране был возведен стадион, благодаря чему национальная национальная сборная получила право на участие в отборочных турнирах чемпионата мира и Кубка Азии.

 

После Йемена тренер снова вернулся в «Кайрат». В это время за клуб играли Вахид Масудов, Евгений Яровенко, Евстафий Пехлеваниди, Юсуп Шадиев, Фанас Салимов, Курбан Бердыев, Антон Шох, Сергей Волгин и многие другие. В 1987 году, «Кайрат» под началом Сегизбаева занял седьмое — самое высокое для себя место в чемпионатах СССР.

 

Закончив тренерскую карьеру, патриарх казахстанского футбола продолжил трудиться всначала в Футбольной ассоциации Республики Казахстан (ФАРК), а затем и в Футбольном союзе Казахстана (ФСК).

Достижения Тимура Сегизбаева не могли остаться без заслуженных наград. В 1973 году он получил звание «Заслуженный тренер Казахской ССР по футболу». В 1997 году первый президент России Борис Ельцин наградил его премией в честь столетия российского футбола.

 

В 2001 году в честь 60-тилетия юбиляру была выражена благодарность от первого президента Республики Казахстан Нурсултана Назарбаева. А в 2004 году Сегизбаеву присвоили звание «Почетный деятель спорта РК».