بدأ مسيرته مع فريق نادي المقاولون حيث لفت الأنظار له بشدة بفضل أداءه التكتيكي المميز، ليكون أحد نجوم الزمالك بدايةً من موسم 91 وعلى مدار 6 مواسم كاملة.

عاصم مرعي هو أحد نجوم الزمالك في فترة التسعينات وأحد أكثر اللاعبين الذين تميزوا بالأخلاق الرفيعة داخل وخارج المستطيل الأخضر.

وحقق مرعي مع الزمالك لقب دوري أبطال أفريقيا مرتين فضلاً عن لقبين أيضاً لكأس السوبر الأفريقي.

واتجه مرعي صاحب القميص رقم 9 بالقلعة البيضاء لمجال التدريب، حيث قاد عدة أندية في منصب المدرب العام مثل المصري في موسم 2004 ثم الزمالك في 2006.

وترأس الجهاز الفني في أول مهمة رسمية له مع فريق دمياط في موسم 2008 ثم السويس في 2010 ومن بعدها القيادة الفنية لأندية السكة الحديد والجبلين السعودي.

مرعي اتجه لتدريب فريق نادي الألومنيوم موسم 2014-2015، قبل العغمل بقطاع الناشئين بالزمالك، ثم العودة مجدداً لمنصبه مع الألومنيوم.