他和王克等人就被放回南梁，绍泰二年（556年）回到建康，除授司农卿，迁官御史中丞。陈霸先受禅建立南陈，加沈炯为通直散骑常侍，仍然任职御史中丞；他以母亲年纪老迈而上辞官养老，但朝廷不准。当初，陈霸先曾称沈炯适宜辅助君主，军国大政都让他参与筹划，继位的陈文帝也重用他，打算让他尊荣显贵。永定三年（559年）适逢王琳侵犯大雷，留异割据东部，文帝欲给沈炯立功，就解任他中丞职务，加号明威将军，送还家乡聚集部众。天嘉三年（562年），因病在吴中去世，享年五十九岁。文帝听闻后即日办理丧事，并遣使者拜祭，赠侍中，谥恭子，