Setelah pindah ke C.D. Veracruz di negara asalnya, Layún melakukan debutnya di Primera División pada turnamen Clausura 2007 pada 28 April melawan Necaxa. Pertandingan tersebut berakhir dengan skor imbang 1-1. Ia bertahan bersama klub tersebut hingga tahun 2009, dengan Veracruz akhirnya terdegradasi ke divisi kedua. Layún berhasil mencetak satu-satunya golnya bersama Veracruz dalam kemenangan 5-1 melawan Tampico Madero pada 25 Februari 2009.
Setelah masa bersama Veracruz, Layún mengikuti uji coba sukses dengan klub Italia Atalanta, dan transfer senilai €625,000 terjadi. Pindah ke Atalanta membuat Layún menjadi pemain Meksiko pertama yang bermain di Serie A. Ia melakukan debut di liga pada 27 September 2009 dalam pertandingan imbang 1-1 melawan Chievo di Stadio Marc'Antonio Bentegodi, Verona. Layún menjadi pemain Meksiko pertama yang bermain dalam pertandingan resmi Serie A. Ia tampil sebagai pemain pengganti pada menit ke-82 menggantikan Jaime Valdés. Layún hanya tampil dalam dua pertandingan liga selama musim itu.
Pada tanggal 21 Desember 2009, Layún secara resmi pindah ke Club América untuk turnamen Clausura 2010, menjadi pemain kedua yang bergabung dengan klub tersebut selama jendela transfer musim dingin. Layún mencetak gol pertamanya untuk América pada 2 Mei 2010 dalam pertandingan perempat final leg pertama melawan Toluca, yang berakhir dengan skor 2-2 di Estadio Azteca.
Pada 30 Desember 2014, diumumkan bahwa Layún telah pindah ke klub La Liga, Granada, dengan kontrak lima tahun; namun, ia diharapkan akan dipinjamkan ke klub English Championship, Watford, hingga akhir musim. Pada 9 Januari 2015, diumumkan bahwa Layún telah menandatangani kontrak permanen selama empat setengah tahun dengan Watford, dan diberikan nomor punggung 7. Ia melakukan debut di Championship pada hari berikutnya dalam kekalahan 1-3 melawan Huddersfield Town, bermain penuh selama sembilan puluh menit.
Selama musim pertamanya bersama klub, Layún mencatatkan 11 gol dan 9 assist dalam 38 penampilan di semua kompetisi. Penampilannya yang impresif membuatnya mendapatkan penghargaan Watford Player of the Season dan masuk dalam tim terbaik Championship versi PFA.