虽然成绩不理想但幸得愉园赏识终能展开职业足球员的生涯踢甲组后备，2007年加盟公民。2012年4月11日，亚协盃G组分组赛，公民在旺角大球场迎战泰超劲旅春武里，公民一度落后1–3下，凭沈国辉完场前绝杀扳平以3–3逼和春武里。2014年7月，沈国辉加盟香港超级联赛球队太阳飞马，亦不时有上阵机会。2015年6月，沈国辉加盟香港超级联赛球队冠忠南区。2016年11月26日，冠忠南区于主场香港仔运动场迎战R&F富力，沈国辉于76分钟取得两季以来第1个入球后，立刻向场边的妻儿摆出心型图案，最终冠忠南区以3–2击败R&