1937, als erst 16-jähriger, gab er sein Debut in der deutschen Nationalmannschaft.
Bei den Weltmeisterschaften 1947 sprang er insgesamt um 3.5 m weiter als der Sieger, aber auf Grund unfairer Haltungsnoten wurde er nur Vierter. Diese Weltmeisterschaften wurden später annulliert und von da an gab es fünf anstatt drei Punkterichter.
An den Olympischen Spielen 1948 konnte Sepp Weiler nicht teilnehmen weil die deutsche Mannschaft ausgeschlossen wurde.
In der Saison 1948/49 gewann er 35 von 36 Wettkämpfen.
Er wurde als Soldat im Zweiten Weltkrieg verwundet und erblindete am linken Auge. Das konnte ihn jedoch nicht davon abhalten ein Jahr später wieder mit dem Skispringen zu beginnen.
Weiler war fast 20 Jahre lang Mitglied der deutschen Nationalmannschaft.
Er ist der Großvater von Frank Löffler, der von 1999 – 2002 Weltcupwettkämpfe bestritt.