את לימודי התואר הראשון בסטטיסטיקה התואר השני בפסיכולוגיה והדוקטורט בפסיכולוגיה עשה כולם באוניברסיטה העברית, ולימים שימש גם כראש המחלקה לפסיכולוגיה, דיקן הפקולטה למדעי החברה ופרו רקטור. בשנת 2003 החל לכהן כנשיא האוניברסיטה הפתוחה, תפקיד אותו מילא במשך חמש שנים. בשנת 2011 זכה בפרס א.מ.ת (אמנות מדע ותרבות) על תרומתו לאבחון פסיכופזיולוגי.
בן-שחר הוא בין החוקרים המובילים בעולם כיום בנושא אבחון מידע באמצעות תגובות פיזיולוגיות. מחקריו בנושאים תגובות אוריינטציה ואיבחון פסיכו-פיזיולוגי פורסמו בכתבי העת המובילים בעולם, וכן בשני ספרים.
בן-שחר מוכר גם בכינוי "האבא של הפסיכומטרי". כבר עם סיום עבודת המוסמך שלו החל להקים בפקולטה למדעי החברה באוניברסיטה יחידת בחינות מערך מיון אובייקטיבי לקבלת סטודנטים. לימים מערכת הבחינות, שכונתה הבחינה הפסיכומטרית, אומצה על ידי שאר הפקולטות באוניברסיטה והיוותה את התשתית להקמת המרכז הארצי לבחינות ולהערכה.