Detreille ble olympisk mester i sykling under Sommer-OL 1920 i Antwerpen. Han var med på det franske laget som vant lagkonkurransen i landeveisritt. Det ble kun kjørt ett landeveisritt under OL i 1920. I lagkonkurransen ble tidene til de fire beste syklistene på hvert lag summert og laget med den beste tiden sammenlagt vant. De andre syklistene på det franske laget var Fernand Canteloube, Marcel Gobillot og Achille Souchard. Detreille kom på sjetteplass individuelt.