沈自尹院士先后担任华山医院脏象研究室主任、中西医结合科主任、上海医科大学中医教研室主任、中西医结合研究所所长、复旦大学学位评定委员会和学术委员会委员。曾任国务院学位委员会医学评议委员，卫生部中药评审委员会主任委员，中国中西医结合学会第三、四届副会长，上海市中西医结合学会第二、三届会长、名誉会长，《中国中西医结合杂志》副总编，第一批上海市中医药专家学术经验继承指导老师，享受国务院政府特殊津贴专家。

沈自尹院士是中西医结合学科的开拓者之一，中西医结合思路和方法、脏象学说和病证关系研究的开创者之一。他以“君子以自强不息”为座右铭，潜心钻研中西医结合的理论与实践，率先观察到肾阳虚患者具有肾上腺皮质功能减退症兆，后又发现这些患者在下丘脑－垂体及所属靶腺的不同水平与环节均具有不同程度的功能减退，最终证实“肾阳虚证”是以下丘脑为主，包括肾上腺皮质、性腺和甲状腺轴在内的功能紊乱症候群，成为运用西医现代科学技术方法系统研究中医理论的光辉典范。在中西医结合的研究思路方面，他既有务实的科学精神，又对中医药学有深刻的理解和诚挚的热爱。他坚持勤求古训、博采众长，潜心研究中医各种流派，提出了“辨病与辨证相结合”“宏观辨证与微观辨证相结合”等中西医结合的原则，以科学、务实的态度正确对待西医辨病和中医辨证，有机糅合传统辨证方法和现代实验手段之长。他将创新理论应用于临床实践，明显提高了哮喘、激素依赖、肾病综合征等难治性疾病的临床疗效，为阐明中医理论的科学内涵，扩大中医药治疗的成果做出了卓越贡献，成为中西医汇通的一代大师。

沈自尹院士是敬业奉献的楷模，是追求卓越的典范，也是充满仁心的国医大师。他从医60余载，立志发扬光大中医药事业，直至89岁高龄仍坚持出普通门诊为病人服务，不收病人专家费。对慢性支气管炎、哮喘、肾病综合征、激素依赖、消化道出血、急性胰腺炎等十余种疾病，都有独特经验和研究成果。他亲自研究开发了急支糖浆、补肾防喘片、补肾益寿胶囊等中药新药，享誉海内外。“梅花香自苦寒来”是他事业追求取得成功的真实写照。他的研究成果先后获得国家科学技术进步二等奖、全国医学卫生科学大会重大科技成果奖，以及上海市科学技术进步奖等20余项省部级奖项。他推动中西医结合事业与时俱进、创新发展，并把以脏象学说为核心的中医理论现代研究推进到一个新的水平。发表论文100余篇，主编《肾的研究》(1964年第Ⅰ版和1982年第Ⅱ版)、《肾的研究续集》(1990年第Ⅰ版)、《中医治则研究》(1960年第Ⅰ版和1983年第Ⅱ版)、《中医理论现代研究》(1988年第Ⅰ版)、《虚证研究》(1991年第Ⅰ版)，参加编写《实用内科学》和《支气管哮喘》。其中《肾的研究》已在日本两次翻译出版。于1979年获全国医学卫生科学大会重大科技成果奖；1981、1983、1985和1987年分别获卫生部乙级科技成果奖，1980、1982、1984、1986、1988、1990和1991年分别获得上海市或局科技进步奖。1979、1982和1989年应邀赴日讲学与出席国际性学术会议，1992年和1997年分别获国家教委科技进步奖，2005年获中国中西医结合学会科学技术一等奖，2010年获国家科学技术进步二等奖，连同求是科技成就奖、立夫中医药学术奖等共计23项。1985年应邀赴香港中文大学讲学，1990年被日本国立富山医科药科大学聘为客座教授并赴日讲学与科研一年，2006年应邀赴美国哈佛大学讲学。

沈自尹院士是一位德高望重的导师，他一生著书立说、教书育人，把广博的学识和丰富的经验毫无保留地奉献给他的学生和中国中西医结合教育事业。他带领的复旦大学中西医结合学科已成为国内中西医结合医疗、教育和科研的重要基地。他德医双馨，桃李满天下，培养了诸多中西医结合的硕士、博士和博士后，造就了一批中西医结合人才，他的学生有的已成为国家973首席科学家、上海市名中医等领军人物。1978年以来已培养了硕士生7名，博士生4名、博士后4名。在研博士2名、博士后2名，临床带徒1名。