Cũng đầu năm 1996, Thẩm Đan Dương được điều về quê nhà Phúc Kiến, tới Hạ Môn nhậm chức Phó Chủ nhiệm Ủy ban Phát triển thương mại của thành phố, sau đó kiêm nhiệm thêm là Chủ nhiệm Trung tâm Xúc tiến đầu tư quốc tế Hạ Môn Trung Quốc từ tháng 3 năm 2000. Sau đó 1 năm, ông được bầu là Hội trưởng Phân hội Xúc tiến thương mại Hạ Môn, thăng cấp phó cục từ tháng 6 trong năm này. Sang tháng 3 năm 2003, ông được điều trở lại trung ương, phân vào Bộ Thương mại làm Phó Viện trưởng Viện nghiên cứu Hợp tác kinh tế thương mại quốc tế của bộ, giữ vị trí này trong 5 năm thì chuyển chức làm Phó Chủ nhiệm Sảnh Văn phòng bộ. Tháng 12 năm 2010, ông được bổ nhiệm làm Cục trưởng Cục Thư ký đại biểu đàm phán thương mại quốc tế, vẫn kiêm nhiệm là Phó Chủ nhiệm Sảnh Văn phòng bộ, đến tháng 4 năm 2014 thì chuyển vị trí làm Chủ nhiệm Văn phòng nghiên cứu Chính sách của bộ. Ông cũng là Người phát ngôn Bộ Thương mại từ tháng 8 năm 2011.