2006年大学生・社会人ドラフトで東北楽天ゴールデンイーグルスに入団。同期入団に永井怜(大学生・社会人1位)、渡辺直人(大学生・社会人5位、現横浜DeNAベイスターズ)、田中将大(高校生1位)らがいる。
正捕手不在のチーム事情の中、ルーキーイヤーから一軍に定着。一時は不振で二軍落ちを経験するも、プロ入り4年目の2010年から正捕手に定着。
この2010年は規定打席数に到達して打率.315をマーク(パ・リーグの捕手では2005年の城島健司、当時福岡ソフトバンクホークス以来)。また球団史上初となるゴールデングラブ賞を受賞。
2011年から選手会長に就任。3月11日に発生した東日本大震災の影響でチームも大変な状況におかれた中、4月2日に行われた慈善試合にて見せましょう、野球の底力をとスピーチし、注目を集めた。スピーチ全文はこちら
この年は攻守に精彩を欠いて不本意な成績に終わった(打率は.223。失策11はパ・リーグの捕手では最多)が、田中将大とともに最優秀バッテリー賞を受賞している。
野村克也が監督を務めていたころはたびたび説教を食らっていたため、ニコニコ動画や2ちゃんねるなどではよく嶋説教と言われていた(ちなみに完全になくなったわけではなく、星野仙一にもたまに説教されている。またパワプロの実況プレイ動画などで嶋がやらかすとこの言葉が出てくる)。
別の言い方をすれば野村元監督のツンデレによくあっていた。
