Seterberjs planētas spēcīgākajā līgā debitēja 2002. gadā un visu savu NHL karjeru pavadīja Red Wings vienībā. No 2013. gada zviedrs pildīja Red Wings kapteiņa pienākumus.
Ar 337 vārtiem un 623 piespēlēm 1082 mačos viņš ir Detroitas vienības piektais visu laiku rezultatīvākais hokejists.
Seterberjam 2014. gadā tika veikta muguras operācija, bet tas netraucēja viņam iepriekšējās trīs sezonas katrā aizvadīt 82 regulārā čempionāta spēles, proti - neizlaist nevienu maču. Aizvadītajā sezonā viņš guva 11 vārtus un veica 45 rezultatīvas piespēles, būdams otrs rezultatīvākais spēlētājs komandā.
2008. gadā viņš aizveda Red Wings komandu līdz NHL čempiontitulam, tiekot atzīts par Stenlija kausa izcīņas vērtīgāko spēlētāju.
Viņš ir viens no 28 hokejistiem, kurš iekļuvis tā saucamajā Trīskāršajā zelta klubā (Triple Gold Club), jo bez Stenlija kausa izcīnīšanas triumfējis arī olimpiskajās spēlēs un pasaules čempionātā. Par olimpisko un pasaules čempionu viņš tika kronēts 2006. gadā attiecīgi Turīnā un Rīgā.
Red Wings pēdējās divas sezonas nav spējusi iekļūt Stenlija kausa izcīņā.