La trayectoria profesional de Eusebio Sempere comienza cursando estudios nocturnos en la Escuela de Artes y Oficios. Posteriormente se formaría en la Escuela de Bellas Artes de San Carlos de Valencia. Tras completar sus estudios en San Carlos, le conceden una beca para viajar París en el año 1948. Allí entra en contacto con autores muy reconocidos como Chillida, Braque o Vasarely. Es en este momento cuando su pintura abandona la figuración dando paso a formas geométricas, una de sus aportaciones más destacadas en su obra. Su estilo se caracteriza por el uso de colores puros sobre formas geométricas, las cuales se presentan sobre un fondo negro.
En 1949, organiza la primera exposición de Arte Abstracto en Valencia en la Galería Mateu.
Hacia el año 1955 redacta el Manifiesto de la Luz, además de empezar a aprender una nueva técnica que en España no se llevaba a cabo, la llamada técnica serigráfica.
Comienza a ser reconocido en otros países del mundo como en EEUU, debido a que en 1960, la galería Berta Shaefer presenta su trabajo en Nueva York. En 1961 hace su primera exposición individual en el Ateneo de Madrid.
En el 63, coincide la Beca Ford para viajar a EEUU, en el cual consigue exponer en la Bertha Shaefer Gallery junto a J.M. Subirats.
Además comienza a construir sus primeras esculturas que son muy reconocidad en el mundo del arte contemporáneo por las diferentes formas que presenta. En esta época destacan la escultura móvil musical encargada por IBM.
Una de sus esculturas colgante, Helicoidal, es entregada al Congreso de Europa por Adolfo Suarez, presidente del gobierno.
Antes de morir se le conceden varios premios de entre los que destaca: La medalla de oro al mérito de las BBAA, junto a Pablo Serrano, el 29 de mayo de 1980 e impuesta por el Rey. Y también el Premio Príncipe de Asturias a las Bellas Artes. Fue nombrado hijo predilecto de la provincia por la Diputación Provincial de Alicante.
En los años 80, los síntomas de su enfermedad le impiden seguir con la pintura, y poco tiempo después, en 1985 fallece en la Cova,Onil.
Atrás queda una vida apasionada, demostrando su amor por el arte, que se convirtió en la pieza fundamental del propio Eusebio Sempere.