Дана Уэллс Дилэни родилась 13 марта 1956 года в г. Нью-Йорк. Её родители ирландского происхождения. Дана говорит что, будучи ребёнком, она уже знала, что хочет стать актрисой.

Окончив среднюю школу, девушка поступила в Веслианский университет, который успешно окончила в конце 70-х годах. С раннего детства Дана мечтала стать актрисой, после университета ей представился шанс попробовать себя на актерском поприще. В первое время молодая актриса активно снималась в эпизодических ролях в различных телесериалах, но на жизнь этого заработка не хватало, поэтому Дана подрабатывала официанткой.

Первым большим проектом для начинающей актрисы оказалась бродвейская постановка «Южная часть Тихого океана», после которой ее заметили продюсеры и стали предлагать более весомые роли и интересные проекты. Дебют в большом кино состоялся в 1981 году в фильме «Поклонник».

Актриса продолжала активно сниматься в сериалах, среди которых были такие известные проекты, как «Детективное агентство “Лунный свет”». Но успех к актрисе пришел лишь в 1988 году, когда на мировые экраны вышел американский телесериал «Чайна-бич», который принес Дане Дилейни долгожданную популярность.

Именно за эту роль актриса два раза получила престижную американскую телевизионную премию «Эмми» в номинации «Лучшая актриса».

В 90-х годах Дана Дилейни активно снимается в кино. Среди работ этих лет – «Тумстоун: Легенда Дикого Запада» (1992), «Внутренний враг» (1994), «Дикие пальмы» (1993), «Выбор сердца: История Маргарет Сэнгер» (1995).

В новом веке актриса продолжает активно сниматься, работать в театре и на телевидении. В 2000 году выходит фильм «Страсть» с ее участием, в 2001-м актриса начинает сниматься в сериале «Пасадена».

Также в 2001 году на экраны выходит первый фильм Даны Дилейни, в котором она участвовала как продюсер.

Актриса активно снимается в популярных телесериалах, таких как: «Закон и порядок», «Клиника Сан-Франциско», «Время воспоминаний», «Юристы Бостона», «Звездный крейсер “Галактика”», «Офицер полиции», «Связанные».

В 2007 году актриса приходит в знаменитый американский телесериал «Отчаянные домохозяйки», благодаря которому она добилась еще большей популярности.

В начале 2010 года в карьере актрисы произошли серьёзные изменения, звезда приняла участие во втором сезоне сериала «Касл», представила публике новый фильм «Многократные сарказмы» и покинула сериал «Отчаянные домохозяйки» для того, чтобы полностью сосредоточиться на новом проекте «Следствие по телу».

В октябре 2010 года актриса представила публике на кинофестивале в «Чикаго» независимый фильм «Пьяная лодка», снятый в 2007 году где её партнёрами выступили Джон Малкович и Джон Гудмен. Фильм получил приз зрительских симпатий.

В новом сериале «Следствие по телу» Дана играет роль доктора Меган Хант, блестящего нейрохирурга, которая после аварии становится судебно медицинским экспертом. По иронии судьбы за несколько недель до начала съемок актриса актриса попадает в аварию в Санта-Монике. В её автомобиль врезается автобус. Дане повезло гораздо больше чем своей героини, она отделалась парой сломанных пальцев.

Дилейни описывает свою героиню как «Сложную, умную, и безусловно сложную личность». Первый сезон сериала стал самой популярной новинкой телесезона 2010—2011 заняв 13 место и годовой таблице рейтингов со средней аудиторией более 13 млн зрителей.

В апреле 2011 года Дилейни заняла девятое место с списке самых красивых людей планеты по версии журнала «People». В мае 2011 года она была ведущей и продюсером ежегодной церемонии вручения наград «Академия телевизионных искусств и наук».

Дилейни играет одну из главных ролей в предстоящем фильме «Фрилансеры» вместе с Робертом Де Ниро, 50 Cent и Форестом Уитакером, который будет выпущен в прокат в 2012 году.

В 2012 году Дана снялась в последнем эпизоде сериала «Отчаянные Домохозяйки».