1985年至2003年，单仲偕一直担任葵青区议员，而1994年至1999年期间，他更担任葵青区议会主席。1995年，单循“新界南”选区晋身立法局。1997年，中央政府为香港另组临时立法会，单与其他民主派议员被迫“落车”。1998年及2000年，单仲偕改以资讯科技界功能组别，成功当选立法会议员。2003年，单仲偕放弃争取连任葵青区议员，让当时在立法会选举落选的李永达参选。2004年，单成功连任立法会资讯科技界议员。

单仲偕虽是民主党成员，但一直都被中国中央政府视为温和的民主派人士，所以他可以自由到中国内地出席业界会议，而不像其他民主派议员般被收没回乡证或禁止入境。

2008年香港立法会选举，单仲偕放弃竞逐连任立法会资讯科技界议员。他原本打算改为在九龙西或香港岛的地区选区中参选，但因未能在名单位置成功协调，最终放弃参选。