袁炜自小就识字，喜欢学习，10岁就开始对八股文的执着学习，常常看书达到过目不忘，并且能够达到背诵的程度。17岁的他，已经饱读诗书，他的博学深受周围的人所仰视。年纪轻轻的他，就参加了乡试，并取得了不错的成绩，获得了第二名，可谓是出类拔萃。次年，他就夺得了会试的第一名，以会元的身份参加殿试。本来已经内定陆师道为本次状元，但是明世宗看到了袁炜的笔试，决定批他为第一名，但是在读卷的时候，因为袁炜性格比较值，导致改为第三名，但是他的成绩足以傲笑同龄人。

关于袁炜幼年的典故是有的，传说他出生前，他的父母就做梦梦到了一条黑龙入自己家。因此刚生下的袁炜长得极其黑，但是双瞳炯炯有神，让人觉得他很精明。不负众人所期望，5岁的袁炜，就能够做对子，使得当时有个县令听到他的对子，直呼他为当世神童。

取得探花的袁炜，就到翰林院编修。又因为其撰写了青词，受到了世宗的喜爱，破格提升他为侍读学士。过去两个月，就又封他为礼部右侍郎。次年，他就被封为太子的宾客和兼加学士的职位。嘉靖四十一年，他就升为少保和任命为礼部尚书。过了两年，就晋升为太子太傅，以及建极殿大学士，后人对他的称呼，都是称他为建极殿大学士，是对他的学识的肯定。

嘉靖四十四年，他就因病去世，享年58岁。在他死后不久，就追封他为少师。