沈贻芗于1901年出生于浙江省奉化县亭下村。早年求学于宁波战船街北美浸礼会所办之甬江女中（Ningbo Riverside Girls Academy）。该校前身为崇德女校，是西方更正教会在中国最早开设的一所女子学校。沈在校就读期间，接受了基督教信仰，在西门真神堂受浸，成为基督徒。她品学兼优，高中毕业后，入上海浸礼会沪江大学，修读文科。1927年毕业，回母校任校长之职，成为该校首任国人校长。
沈贻芗办事干练，事业心强，生活朴素，平易近人，上任后校务颇有新的气象，深得中西教师及学生们的爱戴。1935年由校董会保送，去美国卫斯理学院深造，获硕士学位。1937年回国，继续担任校长职务。抗日战争开始，宁波市区频遭轰炸，学校被迫迁至奉化亭下，另设分部于鄞县西郊接待寺。1941年宁波沦陷，乡间土匪蜂起，学校无法继续。除将部分学生保送至上海教会中学借读外，沈贻芗带领部分学生赴宁海，入鄞县联合中学就读。抗战期间，因甬江女中邻近木器厂失火，火苗窜入校舍，致整座教学大楼付之一炬。后经合作教会——美国浸礼会、长老会及英国循道公会等差会拨款支持，得以重建。抗战胜利后，甬江女中复校。
1951年春，在镇压反革命运动中，沈贻芗因历史问题，进“思想改造学习班”接受改造。1956年，以“不起诉处分”回家。嗣去大西北，搞幼儿工作。她热爱儿童，将外地亲友寄给她难得有的糖果，分给儿童们，自己则舔食糖纸上的糖削，乐在其中。数年后，因健康不佳南返。由于家乡亭下兴建水库，全部村民，必须外迁。沈贻芗被安置于溪口镇后面的移民第一村居住。
溪口地方向无正式教堂。上世纪30年代，借蒋氏祠堂西厢房举行主日聚会。解放后，信徒在武岭门外租用民居数间，充作聚会场所。信徒们渴望有一所自己的教堂，不住为此向神祷求。沈贻芗把建堂之事，放在心里，作为己任。她积极发动筹建事宜，终于在上世纪80年代，向当地政府申请，批得坐落在武岭门外，剡溪旁的一块土地。同时向多方募捐，集得资金，动工建造。新堂可容200人，旁有平屋四间（后升为楼房），于1989年10月15日上午举行落成感恩礼拜。下午举行沈贻芗先生追思礼拜，因她已不幸于不久前去世。参礼者济济一堂，除当地信徒外，沈贻芗之亲属及胞妹萍芗女士及妹夫陈蓉生牧师等，均从上海前来参加。追思礼拜由宁波市基督教协会协会长范爱侍牧师证道，并以原甬江女中校董的名义致悼词。内称：“……在偏僻的山村里，竟产生了一位留学美国的女性硕士，这在旧中国里，堪称‘破天荒’。教会培养了这位女才，这位女才又为国家培育了众多的巾帼新秀。甬江女中，名扬海内外，桃李遍及国内以及港、澳、台、欧美各地。沈先生毕生献身于女子教育事业，一生未婚，呕心沥血，惨淡经营。既无意于名利追逐，又不计较荣辱得失。实因她心中满怀对救主坚定的信，和对年轻一代无限的爱，值得后人敬仰与学习……。”