Shirley Henderson era a mais velha de três irmãs nascidas em uma família da classe trabalhadora na vila de Kincardine em Fife, Escócia. Quando adolescente, ela cantou localmente e se apresentou em clubes de teatro da escola. Sua primeira oportunidade veio quando ela assistiu a um cantor no programa de talentos da TV Opportunity Knocks (1956) e decidiu que ela poderia fazer o mesmo. Ela entrou e ganhou uma competição de talentos no Butlins Holiday Camp e de lá se formou em shows em clubes de música locais. Mais tarde, ela foi aceita pela Guildhall School of Music and Drama de Londres. Ela se apresentou no palco da companhia de teatro nacional da Inglaterra, o que a levou a um papel no drama da TV britânica Hamish Macbeth (1995) com o futuro co-estrela de Trainspotting (1996), Robert Carlyle.
