Seien Shima naît au sein d’une famille de peintres dans la ville de Sakai, dans la préfecture d’Osaka. Après un déménagement dans le centre-ville d’Osaka, elle grandit au contact des mœurs et coutumes des quartiers de plaisirs. Elle s’initie à la peinture auprès de son père, peintre, et de son frère, designer, et est influencée par Tsunetomi Kitano (1880-1947), connu dans le milieu artistique d’Osaka pour ses représentations de belles femmes (bijinga), et avec qui elle collabore.
Après avoir exposé plusieurs œuvres dans le cadre de salons divers, S. Shima est sélectionnée à l’âge de vingt ans pour présenter son travail lors de la première édition de l’exposition Bunten, organisée en 1912 par le ministère de l’Éducation. Suscitant beaucoup d’attention, elle forme, avec Shōen Uemura (1875-1949) de Kyoto et Shōen Ikeda (1886-1917) de Tokyo – toutes deux artistes femmes de premier plan –, « les trois -en des trois villes ». Ce phénomène encourage alors une augmentation rapide du nombre de femmes artistes à Osaka.

Matsuri no yoso’oi [La Toilette de festival], sélectionnée pour l’exposition Bunten de 1913, figure un groupe de trois filles richement parées ainsi qu’une autre plus modestement vêtue, qui se tient à l’écart en les regardant tristement. Le thème traité est celui des réalités des inégalités sociales et de la psychologie des enfants qui naît de cette disparité.
En 1916, avec les artistes Chigusa Kitani (1895-1947), Kōen Okamoto (1895-?) et Kayō Matsumoto (1893-1961), S. Shima forme le Onna Yonin Kai [groupe des quatre femmes]. Leur exposition inaugurale à Osaka présente des œuvres fondées sur les écrits de l’auteur de la période Edo Ihara Saikaku, qui suscitent un intérêt considérable. Cependant, face à des représentations de sujets immoraux et socialement offensants tels que la luxure, l’infidélité et les suicides amoureux [shinjū], les quatre artistes font face à une mobilisation publique visant à décourager les femmes de représenter de tels thèmes.

En 1920, S. Shima se marie avec un employé de la Yokohama Specie Bank. Bien qu’étranger au monde de l’art, ce dernier se montre compréhensif devant l’intention de son épouse de continuer à peindre. Alors que ses déplacements à l’étranger l’emmènent à Shanghai, Bombay et Dalian, S. Shima quitte Osaka pour l’accompagner. Ainsi, elle introduit dans son œuvre les mœurs et coutumes de divers pays étrangers.
Au cours de sa carrière, S. Shima a peint beaucoup de femmes, mais sa singularité réside dans le fait qu’elle ne s’est pas contentée de représenter des beautés et qu’elle s’est attachée à aborder des thèmes qui sondent des sujets de l’existence féminine. Par exemple, dans Mudai [Sans titre, 1918], elle se représente avec une tache de naissance (en réalité, l’artiste n’en avait pas) lui servant à exprimer « les sentiments d’une femme qui maudit son destin et sa société ». Kyara no kaori [Le parfum du calambac, 1920], qui prend pour sujet les travailleuses du quartier des plaisirs de Shimabara, à Kyoto, dépeint une prostituée vieillissante aux couleurs et aux formes grotesques dont émane un sentiment de sensualité déchirante. Cette œuvre, par son atmosphère moralement décadente, a produit une forte impression, tout en étant balayée par de nombreuses critiques qui en ont dénoncé la vulgarité et le mauvais goût.

La pratique de S. Shima a inspiré les femmes artistes du monde de l’art d’Osaka, nourrissant avec vigueur l’intention de nombreuses épouses et filles de bonne famille de devenir artistes et de présenter leurs œuvres lors d’expositions publiques. Elle a eu beaucoup d’élèves devenues, par la suite, des artistes indépendantes.