Két lánytestvérével együtt édesanyja szabad szellemben nevelte gondot fordítva a művészetekre, zenére, irodalomra is. 1912-ben Millay részt vett egy költészeti versenyen, ahol díjat nyert. Ennek következtében ismertté vált és ösztöndíjat kapott a Vassar College-ban, ahol 1917-ben végzett. ugyanakkor megjelent első kötete: Renascence (Újjászületés) címmel.
Greenwich Village-ben, New York bohémnegyedében telepedett le és újságírással kereste kenyerét. Sok művésszel kötött barátságot, szabad szellemű életet élt, feminista eszméket hirdetett.
1920-ban jelent meg egy feminista verseskötete, amely felhívta a figyelmet a női szexualitás ellentmondásaira. 1923-ban a negyedik verseskötetéért (Harp Weaver) elnyerte a Pulitzer-díjat.
Operalibrettót, drámákat is írt.
Verseskötetek
Renascence, and Other Poems, 1917
A Few Figs From Thistles: Poems and Four Sonnets, 1920