אביו: ר' יוחאי.
אמו: שרה.
בנו: ר' אלעזר.
מורו: ר' עקיבא.
מתלמידיו: ר' אבא, ר' אלעזר [בנו], ר' יהודה הנשיא, ר' יונתן בן עסמאי, ר' פינחס בן יאיר, ר' שמעון בן יהודה איש כפר עכו, ר' שמעון בן מנסיא.

אחר חורבן בית המקדש השני נולד בדור הרביעי של התנאים למשפחה מכובדת ואמידה מהעיירה גוש חלב (ישראל) התנא - ר' שמעון.
אביו הכניסו לישיבה המפורסמת של ר' עקיבא בבני ברק, במשך 13 שנות לימודיו עלה במעלות התורה ונמנה בין חמשת תלמידיו המצטיינים של ר' עקיבא. מרוב רצונו העז ללמוד תורה אמר לרבי עקיבא 'רבי למדני תורה... אם אין אתה מלמדני אני אומר ליוחי אבא ומוסרך למלכות' (תלמוד בבלי פסחים קי"ב/א'). יחד עם חברו – ר' מאיר, החל לרשום את ההלכות שחידשו בבית המדרש ואותן הרשומות שימשו יסוד לסידור המשנה על-ידי רבי יהודה הנשיא.
מורו (רבי עקיבא) סמך אותו להוראה ואמר לו 'דייך שאני ובוראך מכירין כוחך' (תלמוד ירושלמי סנהדרין פרק א' הלכה ב'). סמיכתו לא נתקבלה היות ור' עקיבא הסמיכו בצעירותו ועל כן נסמך שוב על-ידי התנא ר' יהודה בן בבא שהסמיך באותו מעמד בין אושא לשפרעם את חמשת תלמידיו המצוינים של ר' עקיבא [ר' אלעזר בן שמוע, ר' יהודה בר אלעאי, ר' יוסי בן חלפתא ור' מאיר].
'כשנכנסו רבותינו לכרם [בית המדרש] ביבנה... פתח רבי יהודה ואמר כמה נאים מעשיהן של אומה זו [רומיים] תקנו שווקים, תקנו גשרים, תקנו מרחצאות. רבי יוסי שתק. נענה רשב"י ואמר כל מה שתקנו לא תקנו אלא לצורך עצמן תיקנו שווקין – להושיב בהן זונות, מרחצאות – לעדן בהן עצמן, גשרים – ליטול מהן מכס'. יהודה בן גרים סיפר את דבריהם וכאשר הדבר נודע למלכות פסקו על רשב"י גזר דין מוות. הסתתר יחד עם בנו בבית המדרש ואשתו הביאה להם לחם ומים אך מחששו פן יתגלה מקום מסתורם הלכו לפקיעין והסתתרו במערה [בהקדמת תקוני זוהר מביא שברחו למדבר לוד]. נעשה להם נס 'איברי להו חרובא ועינא דמיא' במשך היום פשטו בגדיהם וישבו בחול ללמוד תורה ובזמן התפילה לבשו בגדיהם. כעבור 12 שנה אליהו הנביא עמד בפתח המערה והודיע שהקיסר מת והגזרה נתבטלה, כאשר יצאו מהמערה מצאו אנשים חורשים וזורעים אמרו 'מניחין חיי עולם ועוסקין בחיי שעה כל מקום שנותנין עיניהן מיד נשרף יצתה בת קול ואמרה להם להחריב עולמי יצאתם חיזרו למערתכם'. ישבו עוד 12 חודשים במערה ואחר כך יצאו ו'כל היכא דהוה מחי רבי אלעזר הוה מסי [מרפא] רבי שמעון אמר לו בני די לעולם אני ואתה' (תלמוד בבלי שבת ל"ג/ב').
כאשר יצאו מהמערה ר' פינחס בן יאיר [תלמידו וחתנו של רשב"י] לקח אותם למרחצאות החמים בטבריה היות וגופם התמלא בקעים וסדקים מחמת החול וכהכרת טובה לתושבי טבריה שמעיינותיה החמים סייעו לרפא אותו טיהר איזור ששימש כמעבר אולם הכוהנים היו צריכים להקיף את המקום בדרך ארוכה מאוד משום שהיה ספק טומאה (תלמוד בבלי שבת ל"ד/א').
ייסד בעיר תקוע הגלילית בית מדרש. אהבתו לעם ישראל, לארץ ישראל ולתורה שימשו דוגמא ומופת לרבים. דרש לקיים את מצוות התורה אפילו כשקיומן כרוך בייסורים ובימי גזירות השמד כאשר אסרו לשמור את השבת והטילו עונש מוות על שומריה, לימד עד כמה גדולה קדושת השבת ואמר 'אלמלי משמרין ישראל שתי שבתות כהלכתן מיד נגאלים' (תלמוד בבלי שבת קי"ח/ב'). כשגברו הגזירות על שמירת המצוות והתדלדלו מקורות הפרנסה, רבים החלו לעזוב את ארץ ישראל והיגרו בעיקר לבבל. ראה בזה חטא חמור ביותר ואחד האסונות להמשך קיום העם בארץ כיון שכל זמן שעוברים ממקום אחד למשנהו בארץ אין זו נקראת גלות אולם כאשר עוזבים את הארץ זו גלות. כאשר אחד מתלמידיו שיצא לחוץ לארץ חזר עשיר 'היו התלמידים רואין אותו ומקנאין בו והיו מבקשים הן לצאת לחוצה לארץ וידע רבי שמעון והוציאן לבקעה אחת... ונתפלל ואמר בקעה בקעה מלאי דינרי זהב התחילה מושכת דינרי זהב לפניהן אמר להם אם זהב אתם מבקשים הרי זהב טלו לכם אלא היו יודעין כל מי שהוא נוטל עכשיו חלקו של עולם הבא הוא נוטל' (שמות רבה פרשה נ"ב/ג').
על אף שקידתו בלימוד התורה היה מאוד זהיר בתפילה ואמר 'אימתי עת רצון בשעה שהצבור מתפללין' (תלמוד בבלי ברכות ח'/א') ו'כל הקובע מקום לתפלתו אויביו נופלים תחתיו' (תלמוד בבלי ברכות ז'/ב'). 'רבי שמעון שקיל צנא על כתפיה אמר גדולה מלאכה שמכבדת את בעליה' (תלמוד בבלי נדרים מ"ט/ב'). נזהר שלא לבייש שום אדם 'נוח לו לאדם שיפיל עצמו לתוך כבשן האש ואל ילבין פני חברו ברבים' (תלמוד בבלי ברכות מ"ג/ב').
התפרסם כמלומד בניסים ופועל ישועות, זכותו הגנה על כל בני דורו ומרוב צדקתו לא נראתה הקשת בימיו (בראשית רבה פרשה ל"ה/ב'), על כן נשלח לרומי לבטל את הגזירות שנתחדשו וריפא את בת הקיסר (תלמוד בבלי מעילה י"ז/א'). אמר 'יכול אני לפטור את כל העולם כולו מן הדין מיום שנבראתי עד עתה ואילמלי אליעזר בני עמי מיום שנברא העולם ועד עכשיו ואילמלי יותם בן עוזיהו עמנו מיום שנברא העולם עד סופו... ראיתי בני עלייה והן מועטין אם אלף הן אני ובני מהן, אם מאה הם אני ובני מהן, אם שניים הן אני ובני הן' (תלמוד בבלי סוכה מ"ה/ב').
שם אשתו אינו מוזכר, השיא את בתו לתלמידו (התנא ר' פינחס בן יאיר) והייתה לו בת שילדה את רבי יודן (תלמוד ירושלמי קידושין פרק א' הלכה ז'). כאשר החבריא קדישא היו מתכנסים הושיבם בסדר מסוים לפי כוונה וסוד עליון ובהוראתו רבי אבא כתב את כל דבריו, מהם נדפס ספר "הזוהר".
'רבי שמעון בן יוחאי אומר שלוש מתנות טובות נתן הקדוש ברוך הוא לישראל וכולן לא נתנן אלא על ידי יסורין אלו הן תורה וארץ ישראל והעולם הבא' (תלמוד בבלי ברכות ה'/א').
'כל העוסק בתורה ובגמילות חסדים זוכה לנחלת שני שבטים' (תלמוד בבלי בבא קמא י"ז/א').
'כל תלמיד חכם שאומרים דבר שמועה מפיו בעולם הזה שפתותיו דובבות בקבר' (תלמוד בבלי יבמות צ"ז/א').
רגעי פטירתו בשנת ג'תתק"ך מתוארים בספר האדרא זוטא אך לא מוזכר שיום פטירתו הוא בל"ג בעומר אלא הדבר נמסר בקבלה מדור לדור.
ביום פטירתו נערכת הילולא גדולה על קברו במירון, לא אומרים "תחנון", מדליקים מדורות ושרים שירים שחוברו [להאזנה] לכבודו.
מספריו:
• זוהר (ק1/ק2/ק3/ק4/ק5)
• מכילתא דרשב"י: על ספר שמות (ק)
• תקוני הזוהר (ק)