Детство прошло в осаждённом Париже (эпоха религиозных войн во Франции). В то время его отец работал в Лувре и участвовал в создании Королевской площади в столице; он был назван Генрихом IV «художником королевских конюшен» и выполнял множество декоративных и кустарных работ. Симон помогал отцу, очень рано овладел мастерством и уже в четырнадцать лет писал по заказу портрет знатной дамы, притом — в Лондоне.
В 1611 году — Симон в свите французского посольства в Константинополе, где он пишет по памяти портрет султана Ахмеда I. Пейзажи, восточные костюмы, тюрбаны, караваны, китайские шелка, индийские хлопчатобумажные изделия навсегда запомнились художнику; с этим связана своеобразная «эстетика тканей», прозрачностей и вуалей, а также особая головокружительная лёгкость и воздушность, которые пронизывают декоративно-монументальные работы этого живописца. В то же время зрелый стиль Вуэ отличает большая точность и основательность в воспроизведении деталей архитектуры; обычно он предпочитает неглубокое пространство, сосредотачиваясь на экспрессии движений отдельных фигур или же — групп…
В ноябре 1612 года Вуэ отплывает на галере в Венецию, где изучает живопись Тициана, Веронезе (его любимый художник), Тинторетто. В начале 1614 года он обосновывается в Риме. У него многочисленные заказчики, среди них кардинал Барберини, который будет выбран папой под именем Урбана VIII в 1623 году.
Итальянский период — «тёмный период», поскольку Вуэ находится под влиянием «караваджизма» (сам Караваджо умер в 1610 году), — продолжается до 1627 года. Он выполняет многочисленные росписи (наиболее важные — для церкви «Сан-Лоренцо ин Лючино», в Риме: две драматические сцены из жизни св. Франциска (1624) и для собора св. Петра в Риме); портреты, из которых — «Автопортрет» (1627), картины на религиозные сюжеты, аллегории (знаменитая аллегория «Побеждённое время» (1627) с динамичными фигурами девушек — в музее Прадо, Мадрид).
В 1624 году Вуэ выбран князем Академии св. Луки (Художественной Академии) в Риме; в 1626 году он женится на Виржинии да Веццо (1606—1638), юной римлянке, которая была его моделью и ученицей, а позже — талантливой художницей и матерью его десяти детей…
К 1627 году его палитра высветляется и живопись становится более виртуозной, красочной и пастозной. Король, через своего посла в Риме, передаёт художнику свою волю видеть Вуэ в Париже. В конце 1627 года Вуэ возвращается в Париж, получает квартиру и мастерскую в Лувре. С 1630 года Вуэ — Первый художник короля; он руководит мастерской королевских шпалер. Следуют многочисленные заказы на росписи, оформления и картины для замков, церквей, частных домов знати, как в Париже, так и в загородных резиденциях. Для Людовика XIII — в замке Сен-Жермен ан Лэ и в Рюэй; для кардинала Ришельё — во дворце кардинала (1632). Эти росписи и декоративные работы Вуэ не дошли до нашего времени; фрагменты сохранились в замках Фонтенбло и в Пале Рояль, в Париже).
Вуэ исполнил алтарные картины для парижских церквей, таких как Сэн-Эсташ (1635) и Сэн-Поль-Сэн-Луи («Представление Иисуса в храме», 1640—1641 годы, 383х132 см. В настоящее время эта монументальная работа находится в Лувре).
1634—1637 годы — наиболее блестящий период его творчества. Картины-аллегории, как «Богатство» и «Милосердие» (обе — в Лувре, 192х132 см) — из числа шедевров этого периода. Колоризм (золото, киноварь, перванш), особое внимание к подробностям, складкам, драпировкам, к их движению — как бы от ветра, который струится параллельно холсту, влево…
В 1638 году во время родов умирает жена художника. В 1640 году Людовик XIII обязывает Пуссена приехать во Францию, сказав знаменитую фразу: «Ну, теперь Вуэ попался!» Вуэ был в дружеских отношениях с Пуссеном, но ничего не предпринял, чтобы остановить памфлеты своих прихлебателей и друзей против гениального художника. На некоторое время его слава померкла, но, тем не менее, он всегда имел многочисленные заказы. Кроме того, Вуэ женится вторым браком на юной и очаровательной вдове — Радегонде Беранже, и пишет ряд замечательных картин на мифологические и религиозные сюжеты, как «Смерть Дидоны» (1642) и «Венера и Адонис» (музей Гетти в Малибу).
В поздний период Вуэ был настолько занят заказами, что это стало сказываться на качестве его живописи. Он часто впадал в схематизм, а краски утратили свою прежнюю силу, что объяснялось и возросшим участием мастерской в исполнении заказов. Однако эти поздние работы Вуэ не должны заслонять от нас его творческих достижений — исполненных патетики и поэтичности мифологических и аллегорических картин, великолепных портретов, масштабных декоративных росписей.
Один из шедевров позднего Вуэ — «Сатурн, побеждённый Надеждой, Красотой и Любовью», 1645—1646 годы (187х142 см., музей Берри в Бурже) — аллегория побеждённого времени, с этим лирическим, музыкальным движением, спиральной композицией и колористическим блеском. Вуэ умер в осаждённом Париже (это была эпоха Фронды) в 1649 году. Его слава со временем померкла. В XIX веке он был почти забыт.
В ноябре 1990 года в Гран-пале состоялась первая посвящённая ему выставка (к 400-летию со дня рождения). Она вернула Вуэ его славу и подлинное, достойное место в истории мировой живописи.