Arthur Shields wurde in eine irisch-protestantische Familie in Irland geboren, sein älterer Bruder war der spätere Schauspieler und Oscar-Preisträger Barry Fitzgerald. Er trat bereits 1914[1] als Jugendlicher ins Abbey Theatre – das bekannte irische Nationaltheater – ein. Shields war ein irischer Unabhängigkeitskämpfer und kämpfte am Osteraufstand 1916. Er wurde wegen seiner Tätigkeiten verhaftet und in ein Gefangenenlager im walisischenMerionethshire gebracht. Zu seinen Mithäftlingen gehörten dabei unter anderem die irischen Revolutionäre Michael Collins und Arthur Griffith. Nach seiner Haftzeit kehrte Shields zum Abbey Theatre zurück. Nachdem er zuvor bereits 1918 und 1921 am Broadway in New York gespielt hatte, siedelte Shields Anfang der 1930er Jahre dauerhaft in die Vereinigten Staaten. Während der 1930er Jahre trat der Charakterdarsteller am Broadway in zahlreichen Stücken auf, bei einigen Stücken nicht nur als Schauspieler, sondern auch als Regisseur und Produzent.[2][3]
Nachdem Shields zuvor in wenigen britischen Stummfilmen gespielt hatte, holte ihn Regisseur John Ford 1936 für The Plough and the Stars erstmals nach Hollywood vor die Kamera. In The Plough and the Stars spielte er neben einigen anderen alten Bekannten aus dem Abbey Theatre – darunter sein Bruder Barry Fitzgerald, mit welchem er später noch mehrere Filme drehen sollte – die Rolle des irischen Freiheitskämpfers Patrick Pearse, dem Anführer des Osteraufstandes. Bei The Plough and the Stars war er zusätzlich Fords Regieassistent.
Danach drehte Shields regelmäßig Filme in Hollywood und erhielt nur selten große, aber häufig profilierte Nebenrollen. Auch mit John Ford arbeitete Shields noch mehrfach zusammen. Überdurchschnittlich häufig spielte Shields Angehörige des Klerus, wobei der Rollentypus des versatilen Schauspielers variierte: Während er in Schlagende Wetter (1941) etwa den fanatischen Dorfdiakon Mr. Parry spielte, der seinen Gläubigen eindringlich mit Höllenfeuer droht, verkörperte er in Der Sieger (1952) den gutherzigen Reverend Playfair. 1951 hatte er eine größere Nebenrolle in Jean Renoirs in Indien gedrehtem Spielfilm Der Strom. Ab den 1950er Jahren arbeitete Shields vor allem fürs Fernsehen. Seine letzte Filmarbeit war Es begann in Rom (1962), anschließend zog er sich in den Ruhestand zurück.
Shields war dreimal verheiratet; seine erste Ehe endete in Scheidung, seine zweite Ehefrau starb und seine dritte Ehe hielt bis zu seinem Tod. Er war Vater von zwei Kindern und hatte zum Zeitpunkt seines Todes vier Enkelkinder. 1970 erlag er im Alter von 74 Jahren einer Lungenerkrankung.[4]