Anne Shirley a commencé sa carrière sous le pseudonyme de Dawn O'Day mais après le tournage d'Anne of Green Gables (1934) elle a pris le nom du personnage principal Anne Shirley.
Anne Shirley fait des essais pour le rôle de Melanie Hamilton dans Autant en emporte le vent en 1939, qui se révèlent peu concluants. Elle fut mariée à John Payne avec qui elle eut une fille Julie.