Sally O’Neil urodziła się 23 października 1908 roku w Bayonne w stanie New Jersey w Stanach Zjednoczonych jako Virginia Louise Noonan. Była córką Thomasa Francisa Noonana, sędziego sądu miejskiego, oraz Mary Ellen Noonan, która interesowała się działalnością sceniczną. Dorastała w rodzinie o stabilnej pozycji społecznej, łączącej urzędnicze zaplecze ojca z artystycznymi aspiracjami matki. Jej siostrą była aktorka Molly O’Day, która podobnie jak ona związała się z przemysłem filmowym i również została wyróżniona jako WAMPAS Baby Star. Karierę rozpoczęła w połowie lat 20. XX wieku, kiedy została dostrzeżona przez reżysera Marshalla Neilana. To właśnie on zaangażował ją do filmu „Sally, Irene and Mary” (1925), który okazał się dużym sukcesem i stanowił jej właściwy debiut ekranowy. Występ ten przyniósł jej natychmiastową rozpoznawalność i otworzył drogę do kolejnych ról w produkcjach hollywoodzkich. Już w 1926 roku została wybrana do prestiżowego grona WAMPAS Baby Stars, co potwierdziło jej status jednej z najbardziej obiecujących młodych aktorek swojego pokolenia. W tym okresie należała do popularnych twarzy kina niemego, a jej ekranowy wizerunek wpisywał się w typ nowoczesnej, energicznej bohaterki lat 20., często określanej mianem flapperki. Jej role łączyły lekkość, temperament oraz wyrazistą osobowość, co dobrze odpowiadało oczekiwaniom ówczesnej publiczności. W drugiej połowie lat 20. występowała w licznych filmach, zarówno komediowych, jak i dramatycznych. Wśród ważniejszych tytułów znajduje się „Battling Butler” (1926), w którym pojawiła się w produkcji reżyserowanej przez Bustera Keatona. Z czasem zaczęła podejmować bardziej zróżnicowane role, starając się rozwijać swój zakres aktorski i utrzymać pozycję w szybko zmieniającym się przemyśle filmowym. Przejście do kina dźwiękowego okazało się dla niej wyzwaniem. Jej bardzo wysoki i charakterystyczny głos ograniczał możliwości obsadowe w bardziej dramatycznych rolach, co wpłynęło na tempo jej dalszej kariery filmowej. W latach 30. jej obecność na ekranie stopniowo malała, aż w końcu zakończyła działalność filmową pod koniec tej dekady. Po odejściu z kina kontynuowała aktywność sceniczną, występując w teatrze, w tym na Broadwayu. W czasie II wojny światowej angażowała się również w występy dla żołnierzy w ramach działalności USO, co stanowiło ważny element jej późniejszej działalności artystycznej i społecznej. W życiu prywatnym była związana ze środowiskiem artystycznym i przez wiele lat pozostawała aktywna poza ekranem, utrzymując kontakt z branżą rozrywkową. Sally O’Neil zmarła 18 czerwca 1968 roku w Galesburgu w stanie Illinois na skutek zapalenia płuc, mając 59 lat. Pozostaje jedną z charakterystycznych aktorek końcowego okresu kina niemego, której kariera odzwierciedla przemiany zachodzące w Hollywood na przełomie lat 20. i 30., a jej ekranowy wizerunek młodej, niezależnej bohaterki wpisuje się w kulturowy klimat epoki.