二零零九年，他正式成为北京市金帆话剧团的一员，由此开启了其舞台表演的艺术生涯。在此后的数年里，他持续积累舞台经验，精进表演技艺，最终于二零一四年成功考入北京电影学院表演系，开始了在专业院校系统学习表演理论与实践的深造历程。
二零一七年二月，他首次涉足电视剧领域，参演了个人首部电视作品《深渊行者》，在剧中他成功塑造了缉毒卧底警察邵阳这一角色，该角色外表看似散漫随意，实则内心缜密、富有智慧；同年十一月，他进一步拓宽戏路，出演了网络剧《一味倾心》，这也是他演艺生涯中第一次接触带有奇幻色彩的影视项目，在剧中他饰演了女主角顾从莱的弟弟顾从哲。进入二零一八年四月，他尝试了古装武侠题材，出演了个人首部古装武侠电视剧《听雪楼》，扮演了雷家二公子雷楚玉；随后的六月，他又投身于体育竞技题材，在电视剧《夺金》中饰演了世界冠军孙浩宁，这一角色生动体现了数代中国乒乓运动员所传承的拼搏精神。二零一九年一月，他出演了公安题材的电影《血戒》，在片中诠释了一位既幽默风趣又充满正义感的人民警察钱龙生；同年三月，他再次回归乒乓题材，出演了个人第二部相关电视剧《乒乓》，饰演了队伍中的头号单打选手韩东明。到了九月十五日，他参演的电视剧《今天不是最后一天》于优酷和腾讯视频平台同步上线，他在剧中饰演了一名同学的角色。二零二零年十二月十四日，他与王安宇、向涵之共同合作主演的青春偶像剧《百岁之好，一言为定》正式播出，他在剧中饰演了段宁这一人物。二零二二年八月二十日，由苗夕伦主演的民国民俗奇幻电影《大幻术师2》定于爱奇艺与腾讯视频进行全网首播。此外，苗夕伦的多组写真照片也展现了其多样的个人形象与风格。