１９２４年愛知県に生まれる。１９４７年京都市立絵画専門学校日本画科を卒業する。在学中から紫野洋画研究所で油絵を学び、卒業と同時に洋画に転じる。１９５１年光風会展に初入選、５３年光風会賞を受賞し、５４年に会友、５８年会員となるが、６４年退会する。１９６３年からセメントを素材とした作品を手掛け、６６年ごろからエアー・ブラシを使いはじめる。１９６３年以降東京、京都を中心に国内外で数多くの個展を開催するほか各種の展覧会に出品し、７４年東京国際具象絵画ビエンナーレでグランプリ、７５年インド・トリエンナーレでゴールド・メダル、７９年東郷青児美術館大賞など受賞を重ねる。三尾の作品は巧みに遠近や視点をひずませた虚構の空間を特徴とし、ポピュラーでありながら特定の個人とは結びつかない人間のイメージを創り出す。リリカルな雰囲気を漂わせた作風は現代の大衆社会を反映したものと評される。