Sjöstrand debuterade 1949 med diktsamlingen Unio och belönades med

Bellmanpriset 1967.

Den 15 maj 1975 invaldes Sjöstrand i Svenska Akademien, där han efterträdde Pär Lagerkvist på stol nummer 8. Han var också redaktör för kulturtidskriften Artes 1975-1988.

Östen Sjöstrands dikter hämtade inspiration från musiken och naturvetenskapen och de har ofta en religiös eller existensiell inriktning.

Han var mycket intresserad av modern fransk poesi och tillsammans med Gunnar Ekelöf, en av hans främsta inspirationskällor, utgav han också på 50-talet antologier om fransk lyrik.

År 1994 kom en samlingsutgåva med ett urval av hans dikter, Sprickorna i stenen, sammanställd av Ulf Linde.