Marley Eve Shelton nasceu em Los Angeles, Califórnia, e cresceu em Eagle Rock, CA. Ela é filha de Carol (Stromme), professora e cantora, e Christopher Shelton, que trabalhou como diretor e produtor. Ela tem três irmãs: Koren Shelton, Erin Shelton e Samantha Shelton. Seus pais estavam envolvidos em projetos locais de teatro, mas, quando adolescente, Marley nunca se interessou pela vida no palco. Enquanto estava na Eagle Rock High School, era líder de torcida do colégio, foi eleita Rainha do Baile e ocupou empregos de meio período em lojas como "Contempo" e "Wet Seal". Shelton capturou pela primeira vez a atenção dos cineastas como "Margaret", o interesse amoroso de Tobey Maguire, no filme aclamado pela crítica da New Line, Pleasantville (1998), e continuou a aparecer em papéis que mostram sua versatilidade como atriz, inclusive em Jerry Décima Primeira Hora de Bruckheimer (2008) na CBS. Shelton frequentou a UCLA, onde se formou em Cinema e Teatro. Apoiou-se em pequenas partes em longas-metragens, filmes de televisão e aparições episódicas. Seu "hobby" se tornou uma paixão enquanto estudava atuação com Larry Moss e, como resultado, ela decidiu seguir uma carreira como atriz. Shelton estreou no Grand Canyon (1991). Desde então, ela estrelou inúmeros sucessos de bilheteria, incluindo The Sandlot (1993), Never Been Kissed (1999), The Bachelor (1999), Valentine (2001), Sugar & Spice (2001), Bubble Boy (2001), Apenas um beijo (2002), Uptown Girls (2003), Don't Come Knocking (2005), Sin City (2005), Grindhouse (2007), Nixon (1995), Warriors of Virtue (1997), A Perfect Getaway (2009) ), W. (2008), Women in Trouble (2009) e The Mighty Macs (2009), Elektra Luxx (2010), Scream 4 (2011) e Decoding Annie Parker (2013). Shelton reside em Los Angeles com seu marido, Beau Flynn, e suas duas filhas.
