През 2011 г. издава независимо EP „No. 5 Collaborations Project“, което привлича вниманието на Елтън Джон и Джейми Фокс, след което подписва договор с Asylum Records. Дебютният му албум „+“ включва синглите „The A Team“ и „Lego House“ и получава петкратен платинен сертификат в Обединеното кралство.
През 2012 г. Шийрън е удостоен с две награди Брит – за „Най-добър мъжки солов творец“ и за „Пробив в британската музика“. „The A Team“ печели наградата Айвър Новело за „Най-добра музикална и лирическа песен“. През 2014 г. получава отличието „Най-добър нов творец“ на 56-ите Грами.
Международната му популярност се утвърждава от 2012 г. нататък. В САЩ участва в четвъртия студиен албум на Тейлър Суифт – Red, и пише песни за Уан Дайрекшън. „The A Team“ е номинирана за „Песен на годината“ на Грами през 2013 г., а Шийрън изпълнява песента в дует с Елтън Джон. През 2013 г. провежда турнета в Северна Америка и е подгряващ музикант на The Red Tour.
През есента на 2013 г. Шийрън има три разпродадени концерта в Медисън Скуеър Гардън като хедлайнер. Вторият му студиен албум „x“ (multiply) излиза на 23 юни 2014 г., като достига №1 в британската класация на албумите и в Билборд 200.
През 2015 г. албумът „x“ печели награда Брит за „Най-добър британски албум на годината“ и е номиниран за Албум на годината на 57-ите Грами. В рамките на световното турне за „x“ свири на три концерта в Стадион Уембли през юли 2015 г., най-мащабните самостоятелни представления в кариерата му.
Песента „Make It Rain“ (кавер на Фой Ванс) е финална в сериала Синовете на анархията.
През август 2020 г. се ражда дъщеря му – Лира Антарктика Сийборн Шийрън.






