Từ khi còn là học sinh tại Hải Dương những năm 1950, Lê Thế Thọ đã có tiếng trong vùng là đá bóng hay. Vì vậy khi Trường Huấn luyện kỹ thuật TDTT trung ương 1 tuyển cầu thủ, ngay lập tức ông là một trong hai cầu thủ của cả tỉnh Hải Dương trúng tuyển. Vào những năm đó trường là nơi đào tạo và hình thành các đội tuyển thể thao của  cả miền Bắc.

Có năng khiếu lại được các chuyên gia giỏi của bóng đá Liên Xô những năm 1960 đào tạo trong điều kiện tốt nhất nên kỹ năng đá bóng của Lê Thế Thọ tiến bộ rất nhanh. Tuyển VN thời đó thi đấu ngang ngửa với đội tuyển Trung Quốc, CHDCND Triều Tiên trong giải GANEFO tại Jakarta, Phnom Penh, Bình Nhưỡng cũng như thường xuyên có các chuyến thi đấu giao hữu tại Đông Âu. Đỉnh cao trong sự nghiệp của ông Thọ là khi giữ trách nhiệm thủ quân đội tuyển trong trận thắng tuyển trẻ Liên Xô ngay trên sân Dinamo Matxcơva năm 1966 (đội tuyển trẻ Liên Xô sau đó vô địch giải trẻ châu Âu).

Ở đội tuyển (miền Bắc VN), ông Thọ đá vị trí tiền vệ. Ngay từ giải Việt- Trung-Triều-Mông năm 1962, ông đã bộc lộ những phẩm chất của một cầu thủ lớn: thể lực sung mãn, nổi bật về sức bền tốc độ, kỹ thuật toàn diện và tư duy nhạy bén. Khi thi đấu ông di chuyển như con thoi, mạnh mẽ và thông minh trong việc thu hồi bóng và tổ chức tấn công. Khi được tín nhiệm trong vai trò thủ quân, ông càng phát huy lối chơi đồng đội không chỉ về chuyên môn mà cả sự thống nhất về ý chí, tinh thần. Điều may mắn cho đời cầu thủ là ông Thọ không bị chấn thương nên luôn có mặt trong tất cả các trận đấu lớn nhỏ của đội tuyển thời kỳ đó.

Năm 1970, đội bóng trường huấn luyện giải thể. Ông Thọ được cử đi CHDC Đức học, khi về nước ông tiếp tục đóng góp cho bóng đá VN trên nhiều cương vị khác nhau. Hiện tại, ngoài công việc của một trợ lý bộ trưởng, chủ nhiệm Ủy ban TDTT (về bóng đá), ấp ủ của ông Lê Thế Thọ là hoàn thành bộ đĩa VCD giúp công tác đào tạo bóng đá trẻ.