Llega proveniente de Gimnasia y Esgrima de Comodoro Rivadavia, donde estuvo al frente del plantel durante ocho temporadas consecutivas.
Villagrán dirigió al elenco patagónico desde la campaña 2017/18 hasta la 2024/25, convirtiéndose en febrero de 2025 en el entrenador con más partidos en la historia del club en Liga Nacional, con un total de 305 encuentros, superando a Fernando Duró.
 

Su carrera comenzó como asistente en 2011, trabajando junto a referentes como Marcelo Richotti, Miguel Arcángel “Volcán” Sánchez y Gonzalo García. En 2022 fue designado entrenador principal de la Selección Argentina U15, con la que disputó el Sudamericano de la categoría. Además, en 2024 integró el cuerpo técnico de la selección mayor joven masculina durante una gira de amistosos en México.

Sobre este nuevo desafío, Villagrán expresó:
 

“El mensaje que le daría a la gente de Olímpico es que, primero y principal, estoy muy contento y muy agradecido a la dirigencia. A Eduardo Villares, que hizo el contacto como manager y me transmitió su interés por mi llegada. Obviamente, voy a entregar todo de mi persona y de mi profesionalismo para tratar de poner a Olímpico lo más arriba que se pueda. Que nos acompañen, porque para mí es clave que la gente de la ciudad se identifique con el equipo, en una ciudad donde se vive y se transpira básquetbol. Y sobre todo con un clásico como el de Santiago ante Quimsa, que cada vez que lo he visto por televisión tiene un marco muy lindo. El equipo va a necesitar que la gente nos apoye y nos aliente.”