Philippe Heim est diplômé de l’École Supérieure de Commerce de Paris (ESCP Europe), de l’Institut d’Études Politiques de Paris (Sciences Po) ainsi que de l’École Nationale d’Administration (ENA).
Philippe Heim débute sa carrière en 1997 au Ministère de l’Économie et des Finances où il occupe un certain nombre de postes avant d’être nommé Conseiller économique à l’ambassade de France à Singapour.
En 2003, il est nommé Conseiller technique de Francis Mer, alors Ministre de l’économie, des finances et de l’industrie. L'année suivante, il devient Conseiller budgétaire de Nicolas Sarkozy, à l'époque Ministre de l’économie, des finances et de l’industrie puis, en 2006, il est promu directeur de cabinet de Jean-François Copé, Ministre du budget et porte-parole du Gouvernement.