梁國建立統治機構的時候，沈約為散騎常侍、吏部尚書，兼右仆射。高祖接受禪讓後，沈約任尚書仆射，封為建昌縣侯，食邑千戶，照舊擔任散騎常侍。又拜沈約的母親謝夫人為建昌國太夫人。捧著冊命文書的那一天，右仆射範雲等二十餘人都來拜賀，朝野都認為是榮耀的事。不久沈約升任尚書左仆射，仍擔行散騎常侍。不久又讓沈約兼任領軍，加官侍中。天監二年，沈約母親去世，皇上乘車駕親自出來吊唁。皇上認為沈約年老，不宜於過於哀傷，就派遣中書舍人去幫他回絕客人節製哭泣。喪事辦完後沈約任鎮軍將軍、丹陽尹，設置了佐史。守喪期滿，沈約刑任為侍中、右光祿大夫，兼任太子詹事，揚卅大中正，關尚書八條事，又升任為尚書令，原任的侍中、太子詹事、中正職務照舊。沈約多次上表謙讓，就改授他為尚書左仆射、兼中書令、前將軍，設置了佐史，仍任侍中之職。不久又升任為尚書令，兼任太子少傅。天監九年，沈約改任為左光祿大夫，侍中、少傅之職照舊，皇上賜給他鼓吹樂隊一部。
當初，沈約較久地擔任尚書省長官，有心到朝廷其它樞要機構任職。議論的人都說這樣做恰當，但皇上最終沒有同意。沈約請求到外地任職，又得不到皇上允許。沈約與徐勉一直很好，於是寫信給徐勉陳述說：“我小時候孤苦零丁，沒有親屬可以依靠，很久以來就幾乎淪落，流離困苦，朝夕糾纏，逐漸走上這崎嶇的為官之路，當一個小官並非為了自己，隻是希望得到微小的俸祿，依靠它東歸家園。經過了十年，才沗為襄陽縣令，公私之事，不是我完全了解的，隻是用自己的身子換取財物，不得不處理這類的事罷了。永明末年，我出任東陽太守，意思是到此為止了。但是建武皇帝機運剛剛開始，人世的事情如膠一樣粘連著我，到他那裏之後我就沒有脫身，要離開是不容易的。到了東昏侯即位之初，王政多門，因此我計劃隱退，幾乎達到了目的，這事曾托您向徐令解釋過，想來您還記得沒有忘記。神聖的梁朝興起後，我謬逢嘉運，以往的誌向和潛藏的之心，再一次成為不順當而難以實現的事了。今年是建立年號的頭年，說大禮之年到了，請求告老，事情由皇上裁決。我就是不能弘揚德道宣布教化，使朝廷煥發光輝，還想討尋文簿，時常發表些意見。但是年初以來，我的病有所加重憂慮也迫切了，這原因當是生命有限，勞苦過度，一直這樣積累衰耗，到晚年疊加在一起了；拉著車受著鞭子的驅趕行走，努力恭敬地做事。從外表上看，旁人觀察我，我好像還是個完整的人，但是我的軀體和精力，已經不能配合了，常常必須過分地勉強自己堅持，才可打起精神。等脫掉衣服躺下，四肢和身體就像不再相連了。我上熱下冷，每月都有所加重，每天都在加深，取暖就使我感到煩躁，降低溫度就必定使病情更加厲害，降低溫度之後體溫的差別比取暖時的小，但降溫後的痛苦卻比取暖時大。過一百天或幾旬，我常常要移動皮帶的孔眼；用手去握臂，大概每月都要小半分。以此推算，怎麼能長期支持？假若我的病勢不停止地發展，日複一日，必將給聖明的皇上留下無法追悔的怨恨。我想冒昧地上表奏聞，乞求給予告老的品秩。假若天假其年，我還可以得到平安、健康，在才力能承受的限度內，也會為皇上考慮策略的。”徐勉將沈約的意思轉告了高祖，請求給予沈約三公的儀仗，沒得到允許，隻是增加了鼓吹樂隊而已。