LIN SHAYE nació y creció en Detroit, Michigan.
Desde niña disfrutaba contando historias y participaba en todas las obras de teatro del colegio y las producciones teatrales de la Universidad de Michigan, donde estudió historia del arte. Obtuvo más tarde un máster en interpretación de la Universidad de Columbia. En su tiempo en Nueva York estudió también con Uta Hagan, Stella Adler y Lee Strasberg. Tras su graduación trabajó con los mejores y más brillantes artistas teatrales de Nueva York como Joseph Papp. Participó en producciones de Broadway y Off-Broadway en los teatros Manhattan, Playwrights Horizons y The American Place. De esta época destacan las obras Tartufo en el Festival de Shakespeare de Nueva York y The Taking of Miss Janie en el Lincoln Center, ganadora del Premio Drama Critics.
Shaye hizo su debut cinematográfico en Nueva York en la película Hester Street donde interpreta a una prostituta polaca, algo que desagradó mucho a su madre. Poco después decidió volar a Los Ángeles cuando le dijeron que Jack Nicholson estaba interesado en conocerla para un rol y acabó consiguiendo un papel en la película Goin' South. Se mudó a Los Ángeles y decidió formar una compañía de teatro llamada Los Angeles Theater Unit, que estuvo una década en activo y recibió varios premios. Su actuación más memorable fue en la obra Better Days que le valió el Premio Drama-Logue a la Mejor Actriz.
Shaye es sin duda una de las actrices más camaleónicas de la industria. Los hermanos Farrelly confiaron en ella para una serie de personajes ya míticos: la exitosa comedia de 1994 Dos Tontos Muy Tontos, la casera de Woody Harrelson en Vaya par de Idiotas y el papel de Magda, la ultra bronceada vecina de Cameron Diaz en Algo Pasa con Mary. El papel de Shaye en Cero en Conducta interpretando a la madre que odia a la banda KISS y el de Sonia, la dura entrenadora alemana/sueca en Boat Trip: Este Barco Es un Peligro, fueron inolvidables. Fue elogiada por la crítica cuando interpretó a la madre alcohólica de Nick Turturro en El Estrangulador de la Colina, un cambio radical en su registro habitual hasta la fecha.
Shaye encontró un nicho en el género de terror. Su primeros títulos fueron las películas de culto Critters y Pesadilla en Elm Street de Wes Craven, lo que allanó el camino para más proyectos en el género. Trabajó en la trilogía de películas del director Tim Sullivan: 2001 Maniacos, protagonizada por Robert Englund; su secuela, 2001 Maniacs: Field of Screams; y Chillerama. Shaye protagonizó la película de culto Serpientes en el Avión junto a Samuel L. Jackson y las películas independientes La Señal, protagonizada por Laurence Fishburne, Jack Goes Home, Abattoir, Buster's Mal Heart y The Midnight Man, en la que volvió a coincidir con Robert Englund. En 2010 llamó la atención por su papel en Insidious, dirigida por James Wan, tras la que llegaron Insidious: Capítulo 2, Insidious: Capítulo 3 e Insidious: La Última Llave, en las cuales se convirtió, según James Wan, en “el nombre de la franquicia”.
Shaye recibió excelentes críticas por el papel de Joyce en Room for Rent, dirigida por Tommy Stovall, en la que también trabajó como productora. Protagonizó La Maldición (The Grudge) de Sony Pictures, dirigida por Nicolas Pesce, y la película Dreamkatcher, en la que también fue productora ejecutiva. Shaye produjo y protagonizó junto al icono del terror Tobin Bell The Call, dirigida por Timothy Woodward. Aparece también en Ted Bundy: American Boogeyman y Frank & Penelope, dirigida por Sean Patrick Flanery. Actualmente está rodando Scared to Death, película que produce además de protagonizarla junto a Bill Moseley.
Shaye tiene también mucha experiencia en televisión. Interpretó a Dottie Minter en la serie de Showtime Penny Dreadful: City of Angels, protagonizada por Nathan Lane. Recibió un Premio Daytime Emmy en 2020 a la Mejor Artista Invitada por la serie de Digital Drama Eastsiders (Netflix). Acaba de rodar el papel principal de la serie de seis episodios The Last Stand of Ellen Cole dirigida por Clif Prowse y Derek Lee. Shaye también aparece junto a David Arquette y Lance Henriksen en el nuevo videojuego de terror interactivo The Quarry, de Supermassive Games.