Erste internationale Erfahrungen sammelte Simon Denissel bei den Crosslauf-Weltmeisterschaften 2008 in Edinburgh, bei denen er nach 25:23 min auf Rang 64 im U20-Rennen gelangte. Im Jahr darauf kam er bei den Crosslauf-Weltmeisterschaften 2009 in Amman nach 27:14 min 88 ins Zie und belegte dann bei den Junioreneuropameisterschaften in Novi Sad in 14:37,86 min den achten Platz im 5000-Meter-Lauf. 2011 erreichte er bei den U23-Europameisterschaften in Ostrava in 14:18,35 min Rang 13 über 5000 Meter. 2013 gewann er dann bei den Halleneuropameisterschaften in Göteborg mit neuer Bestleistung von 3:37,70 min die Bronzemedaille im 1500-Meter-Lauf hinter seinem Landsmann Mahiedine Mekhissi und İlham Tanui Özbilen aus der Türkei. Im August startete er dann über diese Distanz bei den Weltmeisterschaften in Moskau und schied dort mit 3:42,06 min im Vorlauf aus. Nach zahlreichen durchwachsenen Jahren nahm er erst 2018 wieder an den Europameisterschaften in Berlin teil und scheiterte dort mit 3:41,67 min im Vorlauf über 1500 Meter. Im Jahr darauf wurde er dann bei den Halleneuropameisterschaften 2019 in Glasgow in 3:45,50 min Fünfter und 2021 schied er bei den Halleneuropameisterschaften 2021 in Toruń mit 3:44,94 min in der Vorrunde aus.