Исторический живописец, сын академика-живописца, преподававшего рисование в классах Императорской Академии Художеств, десяти лет от роду был определен в ее воспитанники и состоял в ней в числе учеников профессора П.В. Басина.
Окончил курс академии в 1833 г. со званием художника XIV класса и с малой золотой медалью, полученной за картину: "Гектор в ложнице Елены упрекает Париса в бездействии". В 1836 г., за картину "Избиение детей Ниобы", ему присуждена большая золотая медаль. Отправившись в том же году в Италию, пробыл в ней семь лет и по возвращении в Санкт-Петербург сделан учителем рисования в классах академии.
В 1844 г., за картины: "Агарь в пустыне" и "Петр Великий в бурю на Лахте", получил звание академика, в 1853 г., за большой образ: "Воскресение Христово" (находится в домовой церкви академии), повышен из этого звания в степень профессора, 1859 г., вследствие изменения устава академии, переименован из учителей в адъюнкт-профессоры, в 1863 г. произведен в профессоры 1-й степени, в 1883 г. назначен ректором живописи и скульптуры и, наконец, незадолго до своей смерти, при введении в действие нового устава академии, уволен в отставку.
Умелый рисовальщик рутинно-академического направления, холодный в своих композициях и неважный колорист, Шамшин занимался почти исключительно церковной живописью. Его образа и стенные картины находятся во многих петербургских церквах, а именно в Исаакиевском соборе, в церкви святого Мирония, лейб-егерского полка, Благовещенской лейб-гвардии конного полка, греческой посольской, Павловского института, университета, инженерного училища, почтамта ("Видение святого Константина"), а также в московском Храме Спасителя (живопись на стенах придела святого Николая Чудотворца и большая картина "Сретение Господне"), в гатчинском городском соборе, в Сионском соборе в Тифлисе, в церкви Ивангородской в Нарве, Уяздовского госпиталя в Варшаве, русского посольства в Афинах и некоторые другие. В Императорском Эрмитаже им расписана зала этрурских ваз. Из немногих картин Шамшина на сюжеты из русской истории только две являлись на публичных выставках: вышеупомянутое изображение эпизода из жизни Петра Великого (в 1844 г.) и "Призвание Михаила Федоровича на царство" (в 1876 г.).