Thẩm Thúy Hằng rực sáng trong các phim” Trà Hoa Nữ, Đôi mắt huyền, Điệp vụ tìm vàng, Sóng tình, Như hạt mưa sa, Tứ quái Sài Gòn... Thời vang bóng, vào năm 1972-1974, Thẩm Thúy Hằng đã hai lần đoạt giải Diễn viên xuất sắc Á châu tại Liên hoan phim Đài Bắc, Ảnh hậu Á châu trong Liên hoan phim Á châu tổ chức tại Hồng Kông và Đài Loan.
Ở lĩnh vực sân khấu, Thẩm Thúy Hằng có những vai diễn đáng chú ý trong Cho tình yêu mai sau, Đôi bông tai, Hoa sim gai trắng, Biệt thự hoang tàn... Vai diễn cuối cùng của bà trên sân khấu là Phồn Y trong vở Lôi Vũ của đoàn kịch Kim Cương.
Thẩm Thúy Hằng có thể coi là "ngôi sao phòng vé", có tên tuổi ăn khách nên được ưu tiên đóng vai chính trong nhiều bộ phim. Sau 1975 bà ở lại và sinh sống ở TP HCM, đóng một số phim của điện ảnh miền Bắc.
Thẩm Thúy Hằng cùng Thanh Nga, Kiều Chinh, Kim Cương được mệnh danh là tứ đại mỹ nhân của Sài Gòn trước năm 1975.