את דרכו בכדורגל החל קסיאס בקבוצות הילדים והנוער של מועדון הכדורגל ריאל מדריד. ב-27 בנובמבר 1997, כשהוא בן 16 בלבד, זומן לראשונה לסגל הקבוצה הבוגרת לקראת המשחק נגד רוזנבורג בלקלאב במסגרת ליגת האלופות לעונת . למרות זאת, את הופעת הבכורה שלו בהרכב ערך רק שנה מאוחר יותר, כאשר החליף את שוערה של ריאל, בודו אילגנר. בעונה שלאחר מכן, הפך רשמית לשחקן הקבוצה ונבחר לשמש כשוער הראשון שלה. בשנת 2000, הפך לשוער הצעיר בכל הזמנים שמופיע בגמר ליגת האלופות, כאשר ריאל ניצחה במשחק הגמר את ולנסיה בתוצאה 0:3, ארבעה ימים בלבד לאחר יום הולדתו ה-19. כמו כן, זכה בעונה זו גם בפרס בראבו, הניתן מדי שנה לכדורגלן הצעיר המצטיין באירופה.
גם בעונה הבאה המשיך לשמש כשוערה הראשון של ריאל, אולם במהלך עונת הוחלף על ידי ססאר סאנצ'ס וירד לספסל. קסיאס חזר לשחק כאשר סאנצ'ס נפצע בדקות האחרונות של גמר ליגת האלופות 2002 והציג יכולת שיא כאשר מנע משחקני היריבה באייר לברקוזן להבקיע פעם אחר פעם. לבסוף ניצחה ריאל 1:2 וקסיאס בן ה-20 הוכתר סופית כשוערה הראשון של הקבוצה. על אף שזכה לפרסום ותשבחות רבות על הופעתו בגמר, במשך ארבע השנים הבאות ירד מעמדו של קסיאס כשוער, אשר שיחק בצילם של גדולי השוערים באירופה דאז, ג'אנלואיג'י בופון ופטר צ'ך. בשנת 2007 פרץ לראשונה לתודעה כשוער מוביל באירופה והוביל את ריאל לזכייה באליפות ספרד. כמו כן, בלט ביכולתיו גם בליגת האלופות ונבחר לנבחרת אופ"א של השנה, אליה נבחרים ארבעת השחקנים המובילים בעמדתם באירופה.
גם בעונת הוביל את ריאל לזכייה באליפות ספרד, והפעם עשה זאת כשהוא סופג 32 שערים בלבד במהלך העונה כולה, נתון שהעניק לו את פרס ריקרדו זאמורה הניתן לשוער שספג את כמות השערים הנמוכה ביותר במהלך העונה. בנוסף, נבחר לנבחרת העונה באירופה על פי בחירת העיתונאים ושוב לנבחרת אופ"א של השנה. ב-14 בפברואר 2008, קסיאס, יחד עם קפטן ריאל, ראול גונזלס חתם על חוזה לכל החיים בקבוצה. פירוש הדבר שאין באפשרותו לעבור לאף קבוצה עד לסיום דרכו בכדורגל (אותו הפר ב-2015 כאשר עבר לפורטו). החוזה תקף עד שנת 2017, כאשר בכל שנה בה משותף השחקן בלמעלה מ-30 משחקים מתווספת שנה לחוזה. סעיף שחרורו מריאל עומד על סכום של 113 מיליון אירו.
את עונת החל קסיאס כשהוא נחשב לשוער הטוב בעולם, אך בחודשיים הראשונים של העונה לא היה במיטבו וספג שערים רבים, כשהשיא היה הדחתו מהרכב הקבוצה במשחק ליגת האלופות נגד באטה בוריסוב. עם זאת, בהמשך ייצב את מעמדו ושיפר את יכולתו עד כדי כך שהיה לשחקן המוביל של ריאל בעונה זו יחד עם גונסאלו היגוואין. למרות יכולתו הטובה של קסיאס באמצע ובסיום העונה שהקנתה לו בין השאר את תואר שוער השנה בעולם, לא הצליח לסייע לריאל שהודחה בפעם החמישית ברציפות כבר בשלב שמינית הגמר של ליגת האלופות והפסידה את האליפות לברצלונה, כאשר היא מסיימת את העונה עם תבוסה 6:2 ב"קלאסיקו" ושישה הפסדים רצופים. עוד לפני כן, בפברואר 2009 הפך קסיאס לשיאן ההופעות לשוער בריאל מדריד כאשר ערך את הופעתו ה-454 במדי הקבוצה ובכך עקף את שוערה של ריאל בשנות ה-80 וה-90, פרנסיסקו בויו. בזמן עונת המלפפונים של קיץ 2009, פורסם על ידי כלי תקשורת שונים בספרד כי המועדון האנגלי מנצ'סטר סיטי מוכן להציע לריאל מדריד 123 מיליון אירו עבור קסיאס. אף על פי כן, הודיע המועדון כי לא נשלחה הצעה רשמית. בהמשך הקיץ התעניינה בשרותיו של השחקן גם קבוצת טוטנהאם הוטספר, אך זה הודיע שהוא "אינו מעוניין לעזוב את קבוצת נעוריו".
ב-4 באוקטובר 2009, במשחק הליגה נגד סביליה, ביצע קסיאס הצלה, כאשר זינק מהפינה הימנית של השער לשמאלית ועצר את הכדור שנבעט על ידי דייגו פרוטי כחמישה מטרים מקו השער. לאחר המשחק זכה לתשבוחת רבה מגורדון בנקס, אשר נחשב לאחד השוערים הגדולים בתולדות המשחק, שאמר: "הריפלקסים של קסיאס מדהימים. אם הוא ימשיך לשחק ביכולת הזו הוא יהפוך לאחד השוערים הטובים בהיסטוריית המשחק." ב-2011 סיפק הצלה דומה, גם כן מול סביליה. קסיאס זכה לכרטיס אדום אחד בקריירה, אותו קיבל בעונת 2010/11 במשחק נגד אספניול.
בעונת היה מבין השחקנים המובילים של ריאל מדריד, ותרם לה לאליפות ולהגעה עד לחצי גמר ליגת האלופות. בעונת נפצע בידו, והוחלף על ידי דייגו לופז, לאחר החלמתו מהפציעה חווה קסיאס ירדה במעמדו, ולא חזר לפתוח בשער ריאל מדריד.
בעונת פתח קסיאס בשערה של ריאל מדריד בעיקר במסגרת גביע המלך הספרדי ובליגת האלופות. באותה עונה זכתה ריאל מדריד בשני התארים הללו.
בקיץ 2015 עבר לפורטו וכך סיכם 16 שנות משחק בריאל מדריד. ב-20 במרץ 2019 האריך את חוזהו עד לשנת 2021, בה יהיה בן 40.
ב-1 במאי 2019, בזמן אימון עם קבוצתו פורטו, עבר קסיאס התקף לב. הוא אושפז ונותח בבית החולים המקומי. ב-6 במאי הוא שוחרר מבית החולים כשמצבו טוב, אך נאסר עליו לעסוק בפעילות ספורטיבית למשך שלושה חודשים.
ב-15 ביולי 2019 הודיע כי ייקח פסק זמן של שנה מכדורגל, ויצטרף לצוות המקצועי של פורטו, אך הכחיש את השמועות כי יפרוש והבהיר שמדובר בפסק זמן בלבד.
בפברואר 2020 הודיע התמודדות לראשות ההתאחדות לכדורגל בספרד אך ביוני אותה שנה הסיר את מועמדותו.
ב-4 באוגוסט 2020 הודיע רשמית על פרישה ממשחק. ב-22 בדצמבר של אותה שנה הודיעה ריאל מדריד על חזרתו לקבוצה, הפעם בתפקיד ניהולי בתור סמנכ"ל קרן המועדון.
קריירה בינלאומית.
הופעת הבכורה של קסיאס בנבחרת הלאומית הייתה בשנת 1995, כאשר זכה עם נבחרת ספרד עד גיל 15 באליפות אירופה. לאחר שנתיים, כשהוא בן 16 בלבד, ערך את הופעת הבכורה שלו בנבחרת עד גיל 17 והיה לשחקן הצעיר בסגל הנבחרת שסיימה במקום השלישי בגביע העולם עד גיל 17. מאוחר יותר מונה לקפטן הנבחרת. שנתיים לאחר מכן, הוביל את הנבחרות עד גיל 18 ועד גיל 20 לזכיות בגביע מרידיאן ובגביע העולם עד גיל 20.
נכון להיום, קסיאס הוא השוער עם הכי הרבה הופעות במדי נבחרת ספרד הבוגרת (167). את הופעת הבכורה שלו בהרכב הנבחרת הבוגרת ערך במשחק אימון נגד (בגיל 19 שנים ו-14 ימים). מספר שבועות לפני כן זומן לסגל הנבחרת לקראת יורו 2000, שם שימש כמחליפו של סנטיאגו קניזארס. בשנת 2002 זומן שוב לנבחרת לקראת המונדיאל שנערך אותה השנה ביפן ובקוריאה הדרומית. בטורניר עצמו הוצב לראשונה כשוערה הראשון של הנבחרת, לאחר פציעה של קניזארס, שמנעה ממנו לקחת חלק בטורניר. כשהוא בן 21 בלבד, היה קסיאס לאחד מהשוערים הצעירים בטורניר. הוא הוכתר כגיבור לאחר שעצר שתי בעיטות עונשין בדו-קרב בעיטות עונשין נגד בשלב שמינית הגמר.
קסיאס שותף בכל משחקיה של נבחרת ספרד בשלב מוקדמות יורו 2004 וספג ארבעה שערים בלבד במהלך הקמפיין כולו. כמו כן, הוא פתח בהרכב בכל משחקי הנבחרת ביורו עצמו, אליו העפילה ספרד אחרי ניצחון 1:5 בסיכום שני משחקי פלייאוף המוקדמות נגד . הוא הופיע עם הנבחרת גם במונדיאל 2006, במהלכו תיפקד פעמיים כקפטן הנבחרת.
עם אי זימונו לנבחרת של חברו לריאל מדריד, ראול לקראת יורו 2008, קיבל קסיאס את סרט הקפטן של ספרד. הוא פתח בהרכב בשני משחקי שלב הבתים הראשונים של היורו, אך מכיוון והמשחק השלישי נגד יוון היה חסר משמעות, העדיף מאמנו לואיס אראגונס להחליפו בחוסה מנואל ריינה. הוא חזר לשחק במשחק רבע הגמר נגד ובמו ידיו העלה את ספרד לחצי הגמר, לאחר שבמהלך דו-קרב בעיטות העונשין, אליו הגיעו הנבחרות לאחר שוויון (0:0) בתום 120 דקות, עצר שתי בעיטות עונשין של אנטוניו די נטאלה ודניאלה דה רוסי והוביל את ספרד לניצחון 2:4. בחצי הגמר ניצחה ספרד את 0:3 והעפילה לגמר היורו לראשונה מזה 24 שנים. ב-29 ביוני, נערך משחק הגמר, בו ניצחה ספרד 0:1 משער של פרננדו טורס וזכתה ביורו. קסיאס סיים את הטורניר מבלי שספג שער אחד בשלבי הגמר וכאשר רק זלאטן איברהימוביץ' השוודי ורומן פבליוצ'נקו הרוסי הצליחו להבקיע לרשתו במהלך הטורניר כולו. הוא הפך לשוער הראשון שמניף את גביע היורו כקפטן נבחרת. באוקטובר 2008 שברו קסיאס ומחליפו בשער הנבחרת, חוסה מנואל ריינה, את השיא הלאומי במספר הדקות הגדול ביותר שעבר מבלי לספוג שער. 710 דקות שמרו שניהם על רשת נקייה, יותר משוערי העבר האגדיים של הנבחרת, אנדוני זוביזרטה ופרנסיסקו בויו. וסלי סונק הבלגי סיים את הרצף, כאשר הבקיע במשחקה של נבחרתו נגד ספרד במסגרת מוקדמות מונדיאל 2010.
קסיאס דורג ראשון מבין השוערים (רביעי בדירוג הכללי) בבחירות לכדור הזהב בשנת 2008, כאשר רק לליונל מסי, לזוכה הפרס כריסטיאנו רונאלדו ולחברו לנבחרת פרננדו טורס מספר הצבעות רב משלו. הוא נבחר לשוער הטוב בעולם לשנת 2008 על ידי הפדרציה הבינלאומית להיסטוריה וסטטיסטיקה של הכדורגל ובו בזמן, גם עלה למקום השלישי בדירוג השוערים הטובים בכל הזמנים, כאשר הוא עובר את אוליבר קאן. ב-5 בספטמבר 2009, לאחר הניצחון 0:5 על בלגיה במוקדמות המונדיאל, השווה קסיאס את שיאו הלאומי של אנדוני זוביזרטה, כאשר שמר על שער ריק בפעם ה-56 שלו במשחקים בינלאומיים. ארבעה ימים לאחר מכן, ב-9 בספטמבר 2009 שבר את השיא, כאשר שמר על שער נקי מספיגות במשחק נגד . ב-14 בנובמבר ערך את הופעתו ה-100 במדי נבחרת ספרד, במשחק ידידות נגד ארגנטינה. בכך הפך לשחקן השלישי בהיסטוריית הנבחרת שמגיע ל-100 משחקים בינלאומיים, כאשר רק לראול (102) ולזוביזרטה (126) מספר הופעות גדול משלו. ב-29 במאי 2010, במשחק ההכנה למונדיאל 2010 נגד ערב הסעודית, עבר את ראול ועם 103 הופעות בינלאומיות, הפך לשחקן בעל מספר ההופעות השני בהיסטוריית הנבחרת.