Zunächst Schüler und Mitarbeiter des Vaters Johann Martin S. und des Bruders Johann Ludwig S., die beide Maler und Vergolder waren. Ab 1748 weitere Ausbildung bei dem kurpfälzischen Hofmaler Philipp Hieronymus Brinckmann in Mannheim. Dort konnte S. seine bislang weitgehend handwerklich geprägte Kunst verfeinern. 1752 Rückkehr in den Familienbetrieb in Worms. 1753 Ernennung zum Zweiten Hessen-Darmstädtischen Hofmaler. Da S. von seinem Brotherrn, dem Landgrafen Ludwig VIII., zunächst kaum Aufträge und daher nur ein geringes Salär erhielt, reiste er regelmäßig während der Messen nach Ffm. Dort fand er unter den Besuchern der Messe und im Ffter Bürgertum eine wohlhabende Käuferschicht. Mit Kinderszenen, ländlich-bäuerlichen Idyllen und „Zigeunerbildern“ stellte er sich auf den bürgerlichen Kunstgeschmack ein und brachte es rasch zu einem gewissen Erfolg. Auch Johann Caspar Goethe, eifriger Sammler zeitgenössischer Ffter Malerei, wurde auf S. aufmerksam. Im Lauf der Jahre erwarb Goethe zahlreiche Arbeiten von S. und wurde schließlich zu dessen größtem Förderer und Freund. Während seiner Aufenthalte in Ffm. pflegte S. im Goethe’schen Hause abzusteigen. Johann Wolfgang Goethe widmete dem bewunderten Maler aus Kinder- und Jugendtagen, der im Haus am Großen Hirschgraben vertraut „Gevatter S.“ gerufen wurde, mehrere Passagen in „Dichtung und Wahrheit”. 1762 schuf S. im Auftrag Goethes ein Familienbild, das den Kaiserlichen Rat mit seiner Frau und den Kindern Johann Wolfgang und Cornelia in einer arkadischen Landschaft posierend zeigt (heute Weimar; Kopie im Freien Deutschen Hochstift).
Als sich 1759 der Stadtkommandant der französischen Besatzungstruppen in Ffm., Thoranc, im Haus der Familie Goethe einquartierte, wurde er auf S. und einige andere Ffter Maler, die in der Goethe’schen Sammlung vertreten waren, aufmerksam. Er berief sie zu sich und vergab eine ganze Reihe von Aufträgen zur Ausstattung des neuen Palais seines Bruders im südfranzösischen Grasse. Das Giebelzimmer des Goethehauses wurde in ein Künstleratelier verwandelt, in dem unter den Augen Thorancs die Werke entstanden. S. schuf hier einige seiner besten Arbeiten: neben Darstellungen aus dem homerischen Sagenkreis vor allem einen Zyklus von zwölf Monatsbildern. Der große Auftrag des französischen Kunstkenners hob das Ansehen S.’ in der Mainstadt noch weiter. Als Thoranc im Dezember 1762 Ffm. wieder verließ, bat er den Rat der Stadt um die Erteilung des Bürgerrechts an S., damit sich der begabte Maler endgültig in der Stadt niederlassen könne. S. selbst war jedoch anscheinend daran gar nicht so sehr interessiert. Er verzichtete darauf, persönlich einen Antrag zu stellen, und so wurde ihm das Bürgerrecht nicht erteilt. S. kehrte endgültig nach Darmstadt zurück, wo ihn Familie (verheiratet seit 1753) und Hofmaleramt erwarteten. Danach beschäftigte ihn vor allem ein Auftrag zur Anfertigung von 17 Supraporten für das Schloss Braunshardt des Prinzen Georg Wilhelm, eines Sohnes des Landgrafen Ludwig.
S. gilt als einer der bedeutendsten Vertreter der deutschen Rokokomalerei. Mit seinen letzten Arbeiten, die kurz vor seinem frühen Tod entstanden, gelangen ihm indes die Überwindung des gekünstelten Rokoko und der Übergang zum Klassizismus.
Verschiedene Gemälde von S., besonders die Reihe von Monatsbildern, die ursprünglich für Thoranc angefertigt wurde, im Besitz des Freien Deutschen Hochstifts Ffm. Weitere Arbeiten im HMF und im Städelschen Kunstinstitut.