Xuân Tâm sinh ngày 1 tháng 1 năm 1916 tại làng Bảo An, xã Điện Quang, huyện Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam.

Ông là con trai thứ hai[1] của ông Phan Diêu,sinh ra trong một gia đình có truyền thống hiếu học.

Khởi đầu, Xuân Tâm theo học Trường Chaigneau, rồi trường Quốc Học Huế và đậu bằng Thành chung.

Vì nhà nghèo, ông phải nghỉ học, làm thông phán tại Kho bạc Tourane (Đà Nẵng).

Tháng Tám năm 1945, ông tham gia Cách mạng. Sau một năm ở quân đội ông được gọi về làm Ngân khố tỉnh Quảng Nam, sau làm Giám đốc Sở Ngân khố Liên khu V.

Cuối năm 1954, Xuân Tâm tập kết ra Bắc, công tác ở Ban Kinh tế Chính phủ rồi Ủy ban Kế hoạch Nhà nước cho đến khi về hưu.

Tuy nghỉ hưu, Ông vẫn thường họp mặt với các bạn thơ, làm thơ và dịch văn thơ Pháp, đăng trên các báo ở Hà Nội.

Vào cuối đời ông sống trong một căn hộ ở phố Thụy Khê, quận Tây Hồ, Thành phố Hà Nội. Ông mất lúc 16h45 ngày 4 tháng 2 năm 2012 do tuổi cao.