慧皎出家后博通内外学及佛教经律，住会稽嘉祥寺，春夏讲经传法，秋冬专心著述；撰《涅盘义疏》10卷，《梵网经疏》3卷行世（今已佚）。曾住会稽宏普寺博览该寺藏书。因对梁僧宝唱所撰《名僧传》不满，遂集前人资料，依据史籍、地志、僧传等，采各家之长，于梁天监十八年（519）撰成《高僧传》（《梁高僧传》《梁传》《皎传》）14卷，记述汉明帝以来400余年间数百名僧人传略，为汉传佛教史上第一部较系统的僧传，所创僧传体例为后世所依。承圣二年（553），为避兵乱迁居湓城（今江西九江），但仍不废讲说。次年二月逝世。葬于庐山禅阁寺墓。所著《涅盘经义疏》10卷和《梵网经疏》3卷，早佚。现存《高僧传》14卷。

《高僧传》是中国佛教史上第一部系统的僧传，也是后世佛学编著的范本。它与唐朝释道宣撰《续高僧传》、宋朝释赞宁撰《宋高僧传》、明朝释如惺撰《明高僧传》并称为“四朝高僧传”。后三者的体例和结构都参照慧皎《高僧传》模式。