2004年，与马上又合作演唱古装武侠剧《萍踪侠影》片尾曲《蝴蝶自在》。2006年，在连奕名自导自演的抗日题材剧《大刀》中饰演大刀秦的女儿秦晓蓉，开始演艺事业。同年，演唱古装偶像剧《香粉传奇》的片尾曲《月中天》。
2007年6月，参加刘镇伟电影《出水芙蓉》“芙蓉女郎”选秀，获得北京赛区8强以及全国20强；同年，在张涵予、苏瑾主演的“公共应急管理”题材电视剧《非常24小时》中饰演莫莫。
2008年，出演根据同名网络小说改编的电视剧《贫嘴小八之东丽湖恋曲》。2009年4月，在潘文杰执导的近代革命剧《虾球传》中饰演亚喜。
2010年，在李保田主演的都市亲情剧《丑角爸爸》中饰演李晓娜。同年，出演陆川执导的改革开放30年宣传片。
2011年，在徐帆、高明主演的现代军旅情感剧《戎装女人》中饰演吕一鸣。
2013年，出演简川訸执导的当代都市医疗剧《到爱的距离》，在剧中饰演肝病患者平安的妈妈冯渺 ；同年，出演朱亚文、边潇潇主演的年代励志剧《正阳门下》；同年，参演王硕执导的都市情感剧《星光灿烂》。
2014年3月，在刘家成执导的后知青时代温情年代剧《我的二哥二嫂》中饰演清纯娇弱的阮若水；11月，在开机拍摄的中国首部炮兵题材剧《炮神》中饰演性格火辣的游击队长邓玉萍；同年，在抗战精品剧《生死连之铁血军魂》中饰演温柔反战争的日本医生松子。
2015年，参演的剧情电影《天下第一针》在央视6套电影频道首映12月，尹馨梓与张笑君、刘小锋领衔主演热血年代战争剧《东风破》，在剧中饰演大方勇敢的赵秀芬。
2016年，参演现代都市情感剧《黄大妮》，在剧中饰演喜欢搬弄是非、嘴尖薄舌的理发馆老板蝴蝶迷 。
2017年6月16日，参演的青春怀旧电影《六人晚餐》上映，在片中饰演简单而善良的珍珍。