1965年姚建铨从天津大学硕士研究生毕业并留校任教，历任讲师、副教授、教授和博士生导师；1980年作为国家公派的访问学者，前往美国斯坦福大学、加利福尼亚大学进修及研究激光技术；1997年当选为中国科学院院士；1998年任天津大学精密仪器学院名誉院长；2013年受聘中国矿业大学物联网（感知矿山）研究中心主任。
姚建铨主要从事激光与非线性光学频率变换技术研究，发展了高功率倍频激光的理论，发明的双轴晶体最佳相位匹配的精确计算理论，被国际学术界称为“姚技术”、“姚方法”并广泛应用。