Stekelenburg werd op 22 september 1982 geboren in Haarlem. Hij doorliep de jeugdopleiding van Ajax en keepte in de periode van 2002 tot en met 2011 ook al voor het eerste elftal. De goalie maakte zijn debuut in Amsterdam op 11 augustus 2002 in de wedstrijd Ajax – PSV (3-1). Tot nu toe speelde hij 301 officiële wedstrijden voor het eerste elftal van Ajax.
De 58-voudig international werd met Ajax vier keer landskampioen (2002, 2004, 2011 en 2021), won vier keer de KNVB Beker (2006, 2007, 2010 en 2021) en vier keer de Johan Cruijff Schaal (2002, 2005, 2006 en 2007). Hij kwam gedurende zijn loopbaan verder uit voor AS Roma, Fulham, Monaco en Southampton. De sluitpost kwam afgelopen zomer transfervrij over van het Engelse Everton FC, waar hij van 2016-2020 onder contract stond.