Seagren ble olympisk mester i stavsprang under OL 1968 i Mexico by. Han vant med et hopp på 5,40 som var ny olympisk rekord, 30 centimeter høyere enn den gamle. Det var en meget jevn konkurranse, sølvmedaljen gikk til Claus Schiprowski fra Vest-Tyskland og Wolfgang Nordwig fra Øst-Tyskland tok bronse, begge med samme høyde som vinneren. Fire år senere, under OL 1972 i München hoppet Seagren akkurat like høyt i stavfinalen som han gjorde fire år tidligere og med det kom på andreplass bak Wolfgang Nordwig som vant med 5,50 ny olympisk rekord. Bronsemedaljen gikk til amerikaneren Jan Johnson med høyden 5,35. Seagren var storfavoritt før konkurransen men han ble nødt til å hoppe med en annen type stav enn den han var vant til. Ifølge nye regler innfor OL-1972 gjorde det ulovlig å bruke den nye typen stav, som han vanligvis brukte. Det var første gangen som den olympiske gullmedaljen i stavsprang ikke ble vunnet av en amerikaner.