본관은 청송(靑松). 자는 문숙(文叔), 호는 양졸재(養拙齋). 심창수(沈昌壽)의 증손으로, 할아버지는 심창(沈昶)이고, 아버지는 심유행(沈儒行)이다. 어머니는 권씨(權氏)이다.
1654년(효종 5) 식년문과에 병과로 급제한 뒤 검열을 지냈다. 1663년(현종 4) 서장관(書狀官)으로 청나라에 다녀왔고, 1667년 교리(校理)를 거쳐 승지·경기관찰사·이조참판 등을 역임하였다. 1677년(숙종 3) 사은 겸 동지부사(謝恩兼冬至副使)로 청나라에 갔다가 이듬해 귀국하여 대사간·경기관찰사·도승지·공조판서 등을 지냈다.
남인의 과격파로, 1689년 기사환국 때 이조판서로 있으면서 남인이 쫓겨난 경신옥사의 원통함을 말하였다. 그리고 세자(뒤의 경종) 책봉을 반대한 송시열(宋時烈)·김수항(金壽恒) 등을 강력히 탄핵, 유배시켰다. 그 해 좌참찬(左參贊)을 거쳐 1693년 판중추부사가 되어 기로소(耆老所)에 들어갔다. 죽은 이듬해 갑술옥사가 일어나 관직이 추탈되었다.