私はActionBarSherlockを使用してソリューションに少し取り組んできましたが、これを思いつきました:
res / layout / indeterminate_progress_action.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="48dp"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:gravity="center"
    android:paddingRight="12dp" >
    <ProgressBar
        style="@style/Widget.Sherlock.ProgressBar"
        android:layout_width="44dp"
        android:layout_height="32dp"
        android:layout_gravity="left"
        android:layout_marginLeft="12dp"
        android:indeterminate="true"
        android:indeterminateDrawable="@drawable/rotation_refresh"
        android:paddingRight="12dp" />
</FrameLayout>
res / layout-v11 / indeterminate_progress_action.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:gravity="center" >
    <ProgressBar
        style="@style/Widget.Sherlock.ProgressBar"
        android:layout_width="32dp"
        android:layout_gravity="left"
        android:layout_marginRight="12dp"
        android:layout_marginLeft="12dp"
        android:layout_height="32dp"
        android:indeterminateDrawable="@drawable/rotation_refresh"
        android:indeterminate="true" />
</FrameLayout>
res / drawable / rotation_refresh.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<rotate xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:pivotX="50%"
    android:pivotY="50%"
    android:drawable="@drawable/ic_menu_navigation_refresh"
    android:repeatCount="infinite" >
</rotate>
アクティビティのコード(ActivityWithRefresh親クラスにあります)
// Helper methods
protected MenuItem refreshItem = null;  
protected void setRefreshItem(MenuItem item) {
    refreshItem = item;
}
protected void stopRefresh() {
    if (refreshItem != null) {
        refreshItem.setActionView(null);
    }
}
protected void runRefresh() {
    if (refreshItem != null) {
        refreshItem.setActionView(R.layout.indeterminate_progress_action);
    }
}
メニュー項目を作成するアクティビティ
private static final int MENU_REFRESH = 1;
@Override
public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {
    menu.add(Menu.NONE, MENU_REFRESH, Menu.NONE, "Refresh data")
            .setIcon(R.drawable.ic_menu_navigation_refresh)
            .setShowAsActionFlags(MenuItem.SHOW_AS_ACTION_ALWAYS);
    setRefreshItem(menu.findItem(MENU_REFRESH));
    refreshData();
    return super.onCreateOptionsMenu(menu);
}
private void refreshData(){
    runRefresh();
    // work with your data
    // for animation to work properly, make AsyncTask to refresh your data
    // or delegate work anyhow to another thread
    // If you'll have work at UI thread, animation might not work at all
    stopRefresh();
}
そしてアイコン、これは drawable-xhdpi/ic_menu_navigation_refresh.png

これはhttp://developer.android.com/design/downloads/index.html#action-bar-icon-packにあります