Fila Decathlon is een sportspel dat lijkt op atletiek, waarbij de speler meedoet aan alle tien onderdelen van de tienkamp (100 meter, verspringen, kogelstoten, 400 meter, 110 meter horden, discuswerpen, polsstokhoogspringen, speerwerpen en 1500 meter). Net als eerdere spellen in het genre, bevat de gameplay veel knoppenmashing, maar met extra complexiteit.
In alle gevallen wordt het rennen gedaan door afwisselend op de a en b knoppen te drukken. In de hardlooponderdelen wordt het stijgen aan het begin en het dalen aan het einde gedaan met de d-pad. In 1500 meter wordt de d-pad gebruikt om van baan te wisselen en een snelle rush te maken. In de springonderdelen wordt de d-pad gebruikt om de sprong te maken. Om een goede sprong te maken moet de speler eerst naar beneden drukken en dan snel omhoog. Hoe korter de tijd die dit wordt gedaan, hoe hoger of langer de sprong zal zijn. In deze onderdelen moet de speler ook een optimale startpositie kiezen. Bij discuswerpen en kogelstoten moet de speler snel op b drukken om horizontale snelheid te krijgen en vervolgens op a om verticale snelheid te krijgen. Te lang op a drukken leidt tot een overstap. Bij speerwerpen moet de speler naar links drukken om de speer terug te trekken, vervolgens naar beneden drukken om snelheidsverlies te minimaliseren en ten slotte twee keer naar rechts drukken om de worp te maken.
Er zijn drie spelmodi: kampioenschap, oefening en multiplayer. In het kampioenschap speelt de speler alle evenementen in de juiste volgorde, terwijl in de oefening de speler leert hoe hij ze moet spelen.