לאחר חזרתו לגור בישראל נמשך צח לכיוון המוזיקלי. הופיע בלהקת כרמון בניהולו של יונתן כרמון. בתחילת שנות השישים היה שותף בהרכב מוזיקלי, שלישיית "גידי, צח וגילה". עם פרישתה של גילה בשנת 1964, יזם את הצטרפותה של חנה דרזנר הצעירה, לימים אילנית, לשלישייה חדשה שהקים בשם "גידי, צח וחנה". כעבור זמן קצר פרש גידי, ואילנית וצח נותרו כצמד בשם אילן ואילנית. בהופעותיהם ניגן צח בגיטרה והיה קול שני לאילנית. האלבום הראשון של הצמד, בשם "אילן ואילנית" יצא לאור בשנת 1967. שניים משיריו, "לכל אדם כוכב", שכתב גלעד בן ש"ך, ו"בואי סיניורינה", שכתב חיים קינן, והפכו במהירות ללהיטים שצעדו זמן רב בראש מצעד הפזמונים. הצמד זכה להצלחה גדולה מאוד בשנות השישים בישראל ובעולם, וייצג את ישראל בפסטיבלים בין-לאומיים; הם הוכתרו כ"להקת השנה" במצעד הפזמונים העברי השנתי לשנת 1969, ואף זכו בפרס כינור דוד. בשיא הצלחתם, לפחות תשעה זוגות של תאומים נקראו "אילן ואילנית". האלבום האחרון של הצמד, "ישראל שלי חוגגת", יצא לאור בשנת 1973, ולאחריו התפרק הצמד. אילנית החלה בקריירת סולו, וצח סיים את הקריירה שלו כזמר. אף על פי שהצמד התפרק כמה משיריו כגון, "בשנה הבאה", "ושוב אתכם", "חופשי ומאושר" ועוד, נשארו להיטים קלאסיים, שעדיין מתנגנים בתחנות הרדיו.
קריירה כאמרגן ומפיק
לאחר קריירה בת שבע שנים כזמר, החליט צח לנטוש את קדמת הבמה, ולפתוח בקריירה של אמרגן ומפיק. בשנת 1972 החל לשמש כאמרגנה של אילנית, שהחלה בקריירת סולו. באותו שנה הם גילו באקראי כי רשות השידור הישראלית זכאית להשתתף באירוויזיון, כיוון שהיא חברה באיגוד השידור האירופי. הם פנו לרשות השידור והציעו כי אילנית תייצג את ישראל בתחרות אירוויזיון 1972 באדינבורו שנערכה בשנת 1972, אך לבסוף אילנית השתתפה בתחרות שנה לאחר מכן[2].
במסגרת עבודתו כמפיק ואמרגן עבד צח עם כישרונות צעירים בתחום הזמר, וסייע להם להתפרסם ולפתח קריירה מצליחה. בתחילת שנות השבעים היה אמרגנו של הזמר בעז שרעבי, ותרם להצלחה בתחילת הקריירה שלו[3].
את הזמרת אילנה אביטל, לימים אשתו השנייה, הכיר צח ב-1976 בעת שהייתה בגיל 16. היא נשלחה אליו להשתתף באודישנים, שערך לזמרי ליווי ליזהר כהן. באודישן אביטל כבשה מיד את תשומת לבו בעוצמתה הקולית. היא לא התקבלה כזמרת הליווי, אבל צח החתים אותה אצלו, ויזם את השתתפותה בפסטיבל הזמר והפזמון 1977, עם השיר "אותך", שהגיע למקום השלישי והזניק את הקריירה שלה[4].
צח גם יזם הקמה של הרכבים מוזיקליים. ב-1979 בעת שצח היה אמרגנה של גלי עטרי, הוא היה בין יוזמי הקמת להקת חלב ודבש, על מנת שתשיר את השיר "הללויה" במסגרת פסטיבל הזמר והפזמון 1979. השיר זכה בפסטיבל ובאירוויזיון 1979. ב-1980 הפסיק לשמש כאמרגנה של עטרי, אחרי, שהגישה תביעה נגדו ונגד שותפו למשרד האמרגנות. הצלחת השיר "הללויה", גררה סכסוכים משפטיים כספיים שהגיעו לכותלי בית המשפט[5]. ב-2007 פסק בית המשפט כי קובי אושרת יפצה את צח (וחיים שלף) ב-800 אלף שקלים, בגין הפסדים שנגרמו בשותפות עימם בייצוג גלי עטרי וחברי להקת חלב ודבש בסוף שנות השבעים[6].
לזכותו של צח ניתן לזקוף גם את פיתוח הקריירה המצליחה של אדם. צח התרשם מכישוריו של אדם, כשהיה רקדן וזמר בלהקת הליווי של יזהר כהן בשיר "עולה עולה" באירוויזיון 1985. באותה השנה הפך צח להיות אמרגנו, והזניק את הקריירה שלו כזמר. צח היה שותף בהפקת הסרט התיעודי "חיים ואדם" אודות אדם, שראה אור ב-2010[7].
צח אהב את קולו המיוחד של דוד דאור והאמין בכישוריו, ובשנות התשעים הפך לאמרגנו, ותרם לתחילת קריירת הסולו שלו כזמר[10].
באופן יוצא דופן הסכים צח לצאת מאחורי הקלעים, ולגלם בשנת 2003 תפקיד של מפיק בסרט הטלוויזיה המוקומנטרי ששודר בערוץ 2, בשם "זהירות מצלמה", אודות במאי המתיחות הראשון בישראל[11].
באוגוסט 2012 יצא לאור "אוסף שירי המפיק", שירי שלמה צח, בסט שמחולק לשלושה חלקים, הקלאסיקות, שירי האירוויזיון ופופ עברי[12], וכל הכנסותיו קודש לעמותת עלם ולאיגי - ארגון נוער גאה.
צח היה שותף להפקת עשרת הפרקים של הסדרה "אירופה ל-3 דקות" ששודרה במאי 2013 בערוץ הראשון, שהביאה את סיפורה של ישראל באירוויזיון בארבעת העשורים האחרונים[13].
פרסים והוקרה
בפברואר2017 נערך במרכז התרבות בפתח תקווה, מופע מחווה לכבוד יום הולדתו ה-75 בהשתתפות אמנים מובילים ויו"ר אמ"י העניק לו תעודת הוקרה מיוחדת[14]. באותו אירוע שרה דפנה דקל שיר שהלחינה לכבודו למילותיו של יואב גינאי "שיר השירים אשר לשלמה"[15][16].
ב-2018 זכה בפרס "איגוד המפיקים והאמרגנים" מטעם אקו"ם[17].