仙辉先后毕业于宜春师范专科学校，物理学学士；杭州大学，物理学硕士；中国科学技术大学，物理学博士。历任德国卡尔斯鲁厄研究中心博士后研究员，德国斯图加特马普固体物理研究所博士后研究员，中国科学技术大学教授，日本北陆先端科学技术大学院大学访问学者，美国休士顿大学访问学者。2015年12月当选为中国科学院数学物理学部院士。