ภายหลังจากแขวนสตั๊ดพลเอกประเทียบขณะมียศเป็น พันตรี ได้เข้ามาเป็นสภากรรมการบริหารสมาคมและรับตำแหน่งผู้ฝึกสอนเยาวชนทีมชาติไทยในสมัยที่ พลเอกจำเป็น จารุเสถียร อดีตสมุหราชองครักษ์ เป็นนายกสมาคมโดยรายการแรกในฐานะผู้ฝึกสอนคือรายการเยาวชนชิงแชมป์เอเชียครั้งที่ 3 เมื่อปี พ.ศ. 2503 ที่กรุงกัวลาลัมเปอร์ และอีก 2 ปีต่อมาคือปี พ.ศ. 2505 พลเอกประเทียบได้คุมทีมเยาวชนทีมชาติไทยคว้าแชมป์เยาวชนชิงแชมป์เอเชียที่กรุงเทพ เป็นสมัยแรกหลังจากนั้นพลเอกประเทียบได้รับแต่งตั้งให้คุมทีมชาติไทยชุดใหญ่

ในปี พ.ศ. 2508 พลเอกประเทียบคุมทีมชาติไทยคว้าแชมป์เซียปเกมส์ หรือซีเกมส์ ครั้งที่ 3 นับเป็นผู้ฝึกสอนชาวไทยคนแรกที่คว้าแชมป์รายการนี้ต่อจากนั้นพลเอกประเทียบได้รับแต่งตั้งให้เป็นผู้จัดการทีมชาติไทยชุดโอลิมปิกเมื่อปี พ.ศ. 2511 ที่ประเทศเม็กซิโก โดยมี กึนเทอร์ กลอมบ์ ชาวเยอรมันเป็นผู้ฝึกสอนโดยรายการนี้นับเป็นรายการสุดท้ายที่พลเอกประเทียบเกี่ยวข้องกับวงการฟุตบอลเพราะพลเอกประเทียบได้รับโปรดเกล้าให้เป็นสมาชิกวุฒิสภา