Ο εκλιπών διετέλεσε προπονητής στη ΑΕΛ για πρώτη φορά στα μέσα της περιόδου 1970-71 στην πρώτη ενασχόληση του ομίλου ΒΙΟΚΑΡΠΕΤ με την ΑΕΛ και επιλέχθηκε από τον αείμνηστο Αντώνη Καντώνια ενώ συνέχισε και την επόμενη χρονιά οπότε η ομάδα ελέω παρεμβάσεων του δικτατορικού καθεστώτος δεν ανέβηκε στην Α’ εθνική.
Το 1979-80, πάλι με πρόεδρο τον αείμνηστο Αντώνη Καντώνια στην πρώτη επαγγελματική ομάδα της ΑΕΛ, επιλέχθηκε προπονητής να είναι ο Κώστας Πολυχρονίου που το ξεκίνημά της σημαδεύτηκε από την απώλεια των Δημήτρη Μουσιάρη και Δημήτρη Κουκολίτσιου αλλά τερμάτισε στη μέση της βαθμολογίας ενώ παράλληλα μπήκαν και τα θεμέλια της μεγάλης ΑΕΛ που κατέκτησε αργότερα το κύπελλο Ελλάδας (1985) και το πρωτάθλημα (1988). Ο Κώστας Πολυχρονίου καθοδήγησε την ΑΕΛ σε 85 αγώνες πρωταθλήματος, παρουσιάζοντας 45 νίκες, 20 ισοπαλίες και 20 ήττες.
Ο Κώστας Πολυχρονίου από το 1980 και μετά δεν συνεργάστηκε εκ νέου με τη Λάρισα αλλά ερχόταν τακτικά στην πόλη της Λάρισας ακόμα και την περίοδο που ανέλαβε ομοσπονδιακός τεχνικός κάνοντας επισκέψεις και στην εφημερίδα «Ελευθερία» αφού διατηρούσε πολύ στενούς δεσμούς με τον αθλητικό τμήμα και ιδιαίτερα με τον αείμνηστο επικεφαλής Αντώνη Τζιτζέλη.
Συλλυπητήριες ανακοινώσεις εξέδωσαν η ΠΑΕ ΑΕΛ και οι παλαίμαχοι της ομάδας.

ΤΟ ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ ΤΟΥ
Από το 1953, σε ηλικία 17 ετών, έως και το 1968 φόρεσε μόνο τη φανέλα του Ολυμπιακού. Υπήρξε στέλεχος τόσο της ενδεκάδας που κέρδισε τα πρωταθλήματα τη δεκαετία του ‘50, όσο και της θρυλικής εποχής της ομάδας του Μπούκοβι και μάλιστα αρχηγός της. Πέρα όλων των άλλων, με τους «ερυθρόλευκους» κατέκτησε και το Βαλκανικό Κύπελλο. Ξεκίνησε ως επιθετικός, αλλά το μεγαλύτερο διάστημα της καριέρας του αγωνίστηκε ως μέσος. Συμπλήρωσε 305 συμμετοχές και 37 γκολ σε πανελλήνιο πρωτάθλημα και Α’ Εθνική κατηγορία, 55 συμμετοχές και 17 γκολ στο Κύπελλο, 47 συμμετοχές και 18 γκολ στο Πειραϊκό πρωτάθλημα και 16 συμμετοχές και 2 γκολ σε ευρωπαϊκές διοργανώσεις. Στο φιλικό με τη Σάντος, όπου ο Ολυμπιακός είχε νικήσει 2-1, ήταν αυτός που αγωνιστικά μέσα στο γήπεδο εξουδετέρωσε τον Πελέ.
Παράλληλα, αποτέλεσε βασικότατο στέλεχος επί σειρά ετών και της Εθνικής ομάδας, με την οποία είχε 27 συμμετοχές. Ήταν παίκτης που συνδύαζε την τεχνική με τον δυναμισμό και αναλάμβανε τις «ειδικές αποστολές» μέσα στο γήπεδο. Ως προπονητής διετέλεσε ομοσπονδιακός αρχικά στην Εθνική Ελπίδων, τη διετία 1992-94, την οποία μάλιστα οδήγησε στα προημιτελικά του Ευρωπαϊκού Πρωταθλήματος και ήταν αυτός που καθιέρωσε σε εκείνη την Εθνική τους νεαρούς τότε Ζαγοράκη, Γεωργάτο, Τσιάρτα, Κωστή, Νταμπίζα, Νικοπολίδη και άλλους. Αμέσως μετά το Μουντιάλ του 1994 διαδέχθηκε τον Αλκέτα Παναγούλια στην Εθνική Ανδρών και παρέμεινε έως το 1998, με απολογισμό σε 34 αγώνες, 17 νίκες, 6 ισοπαλίες, 11 ήταν και 56-32 τέρματα. Επίσης διετέλεσε υπηρεσιακός προπονητής του Ολυμπιακού για ένα δίμηνο, από τις 6/11/1993 έως τις 26/1/1994. Ενώ εκτός της ΑΕΛ εργάστηκε ακόμη σε Ρόδο, Δόξα Δράμας, Απόλλων Σμύρνης, Λεβαδειακό, Ιωνικό και Πανηλειακό.
Οι τίτλοι του ως ποδοσφαιριστής:
6 Πρωταθλήματα Ελλάδας: 1956, 1957, 1958, 1959, 1966, 1967
8 Κύπελλα Ελλάδας: 1957, 1958, 1959, 1960, 1961, 1963, 1965, 1968
1 Βαλκανικό Κύπελλο: 1963.

ΕΜΒΛΗΜΑΤΙΚΗ ΜΟΡΦΗ
Ως μία από τις εμβληματικότερες μορφές στην ιστορία του ελληνικού ποδοσφαίρου και της εθνικής ομάδας χαρακτηρίζει η ΕΠΟ τον Κώστα Πολυχρονίου. Συλλυπητήρια ανακοίνωση εξέδωσε και η Super League.
Η κηδεία του Κώστα Πολυχρονίου θα γίνει μεθαύριο Δευτέρα 4/6, στις 17:30, στον Ιερό Ναό Γέννησης του Χριστού στην Παιανία.

Του Σωτ. Κέλλα