Chyler Leigh nació el 10 de abril de 1982 en Charlotte, Carolina del Norte.

Fue modelo y así comenzó a parecer en televisión. Tuvo un papel importante en la película Not Another Teen Movie (2001).

También apareció en el video musical de Marilyn Manson Tainted Love; participó en el reparto de series de televisión muy cortas: Girls Club y That '80s Show. Desde septiembre del 2005, Leigh es parte del reparto de Reunion.

En Anatomía de Grey interpreta a la Dra. Lexie Grey, la media hermana de Meredith. Entra como interna en la 4ª Temporada, con Cristina como residente.