SHELLEY HENNIG è originaria di New Orleans, in Louisiana. Dopo esser stata eletta Miss Teen USA nel 2004, Hennig ha ricevuto una borsa di studio per il Conservatorio delle Arti Drammatiche di New York, dove si è innamorata della recitazione. Per due anni ha lavorato senza sosta per perfezionare il suo talento naturale. Due mesi prima di ricevere il diploma Hennig era in vacanza a Los Angeles quando all'ultimo momento prima della partenza ha partecipato a un provino e le è stata affidata la parte dell'esuberante Stephanie Johnson nell'acclamata serie diurna Days of Our Lives della NBC. Per la sua parte in quella serie Shelley Hennig è stata due volte candidata al Daytime Emmy Award come Eccezionale Giovane Attrice in una Serie Drammatica.
Doopo aver lasciato Days of Our Lives nel 2011, Hennig è entrata nella sua prima stagione da attrice in programmi pilota. Nel giro di poche settimane ha ottenuto un ruolo da protagonista nel dramma The Secret Circle della CW, con Kevin Williamson produttore esecutivo (Scream, TV's Dawson's Creek), dove Hennig ha recitato a fianco di Britt Robertson e Thomas Dekker nella parte di Diana Meade, la più importante delle streghe. Quello stesso anno, Hennig ha svolto una parte fissa nella commedia Zach Stone Is Gonna Be Famous della MTV, a fianco dell'attore comico e creatore Bo Burnham. Nel corso di diversi episodi, ha interpretato la parte di Christy Ackerman, l'eccentrica, esuberante - "è lei!" - liceale. In questa parte, Hennig è riuscita a dimostrare le sue qualità da attrice comica.
Dopo aver terminato The Secret Circle, Hennig ha partecipato come ospite al ben accolto dramma Justified della FX, nella parte di Jackie Nevada, l'interesse romantico di Timothy Olyphant; nella sitcom della CBS Friend Me, con i produttori esecutivi Eric e Kim Tannenbaum (Two and a Half Men della TV), insieme a Nicholas Braun e Christopher Mintz-Plasse; e Blue Bloods la serie drammatica di grande successo della CBS, con i protagonisti Tom Selleck, Donnie Wahlberg e Bridget Moynahan.
Nel 2013, Hennig ha girato i film indipendenti Scout, a fianco di Nikki Reed, Danny Glover e Jane Seymour, e Cybernatural, prodotto da Timur Bekmambetov. Ha finito quell'anno alla grande, assicurandosi una presenza regolare nella parte di Malia Tate, la "werecoyote" ("lupa mannara") nella serie Teen Wolf della MTV, che in poco tempo l'ha portata ad avere un ruolo regolare in quella serie. Hennig ha di recente finito di girare Still Life, il film indipendente "di formazione", a fianco di Carter Jenkins e Matt Shively.
Hennig vive adesso a Los Angeles.