В 1948 закончил Университет Иллинойса в Урбане-Шампэйн. В 1953 получил степень доктора философии в Калифорнийском технологическом институте.
Сэндидж начал работу в Паломарской обсерватории. В 1958 он опубликовал первую более-менее точную оценку постоянной Хаббла, назвав цифру 75 км/сек на мегапарсек, которая оказалась довольно близка к результатам современных измерений. Позже он стал основным сторонником идеи меньшего значения, порядка пятидесяти, которое соответствует возрасту Вселенной порядка 50 миллиардов лет.
Он провёл исследование спектра шаровых скоплений и предположил, что их возраст составляет не менее 25 миллиардов лет. Это дало Сэндиджу идею о том, что Вселенная приняла нынешние размеры не сразу, но постепенно расширялась в течение 80 миллиардов лет. Современные космологические оценки возраста Вселенной дают значение около 13,7 миллиардов лет.
Сэндидж также обнаружил в галактике М82 потоки плазмы, извергающиеся из её центра. Это явление, по всей вероятности, было вызвано массивными взрывами в центре галактики; данное открытие стало доказательством того, что подобного рода взрывы происходили как минимум полтора миллиарда лет назад.
