La figura di Gianni Agnelli fu anche intimamente legata alla storia della , la squadra di calcio del capoluogo piemontese di cui fu nominato presidente dal 1947 al 1954. La sua attività presidenziale ebbe un impatto all'interno del club simile a quello del padre Edoardo un ventennio prima, acquistando giocatori di rilievo quali Giampiero Boniperti, John Hansen e Karl Åge Præst, decisivi per la conquista di due campionati di Serie A nel 1950 e 1952, i primi vinti dalla "vecchia Signora" in quindici anni, nonché per la trasformazione subita a livello societario, durante la sua gestione, da un club privato facente parte della casa automobilistica rivale Cisitalia, presieduta da Piero Dusio, a un'azienda indipendente con capitale privato a responsabilità limitata.