1974年，沈天慧开始负责大规模集成电路研究。1975年，她领导的研究小组研制成功国产高档微机存储器1024，填补了国内空白，对发展我国微电子事业发挥了重要的历史作用。随后，她的小组相继研制成功多种大规模集成电路，屡获国家科学技术奖，以及国防科工委、航天部等部委科技奖励。

　　沈天慧于1979年加入中国共产党，1980年当选为中国科学院学部委员。

　　1987年，沈天慧调入上海交通大学，从事磁盘基片表面化学镀NI-P层、钕铁硼材料表面保护、硬磁盘表面润滑层及微机电系统研究。在她的主持下，1996年我国第一台直径2mm的电磁型微马达诞生了。

　　在数十年的工作生涯中，沈天慧服从国家需要，三改专业，具有高度的奉献精神。她以一生的行动，实践着自己对党、对祖国诚挚的爱。