Шелли родилась в городе Форт Уэйн, Индиана 23 августа 1949 года.
Лонг начала карьеру как модель, снимаясь для рекламы. После нескольких ролей на телевидении, она дебютировала на большом экране в 1980 году в фильме «Последняя супружеская пара в Америке». Год спустя она снялась в фильме «Пещерный человек».
Лонг добилась первой широкой известности после одной из главных ролей в фильме Рона Ховарда «Ночная смена», который был выпущен в 1982 году. Позже она сыграла главную роль в комедийном фильме «Теряя это», который не был успешен в прокате. В 1982 году она получила главную женскую роль в сериале «Чирс», который принес ей всеобщую известность и множество наград. В перерывах между съемками сезонов сериала она продолжала сниматься в кино, исполняя исключительно главные роли. В 1984 году она была номинирована на премию «Золотой глобус» за роль в фильме «Непримиримые противоречия». Затем последовали успешные в прокате фильмы «Прорва» (1986) с Томом Хэнксом, «Бешеные деньги» (1987) с Бетт Мидлер и «Снова привет» (1987). Ей были предложены главные роли в фильмах «Деловая девушка», «Джек-попрыгун» и «Моя мачеха — инопланетянка», однако она отказалась от них.
В 1987 году Лонг покинула сериал «Чирс». Её уход очень много освещался в прессе. Были слухи, что её уход с телевидения был связан со стремлением сниматься только в кино, однако актриса опровергала это. После её ухода сериал просуществовал ещё пять лет, и Лонг в 1993 году вернулась в него в финале.
После ухода из сериала она сыграла главную роль в умеренно успешном в прокате фильме «Рота Беверли-Хиллз» 1989 года. Год спустя она получила признание критиков за исполнение главной роли в фильме «Голоса внутри: Жизнь Труди Чейз», о женщине, которая страдает расстройством психики, впоследствии чего она живёт двадцати разными жизнями. Позже она снялась в фильмах «Не говорите ей, это я» и «Замороженные активы».
В 1995 году она сыграла в семейной комедии «Семейка Брэди», который стал успешен в прокате и породил два сиквела: «Семейка Брэйди 2» (1996) и «Семейка Брэди в Белом Доме» (2002). С конца девяностых Лонг по большей части отошла от карьеры актрисы, отдавая предпочтение воспитанию своих детей. В 2000 году она снялась в фильме «Доктор «Т» и его женщины» с Ричардом Гиром. На телевидении она в последние годы в основном появлялась как приглашенная звезда в эпизодах таких сериалов как «8 простых правил для друга моей дочери-подростка», «Юристы Бостона» и «Американская семейка», а также снялась в нескольких телефильмах. Кроме того, она снялась в нескольких независимых кинофильмах
В 1979 году Лонг встретила Брюса Тайсона. Они поженились в 1981 году и 27 марта 1985 года у них родилась дочь Джулиана. Лонг и Тайсон разошлись в 2003 году и развелись в 2004 году.
В ноябре 2004 года Лонг попала в больницу после передозировки болеутоляющими.