L’américaine Michelle DeYoung naît en 1968 à Grand Rapids dans le Michigan. Elle grandit en Californie et dans le Colorado. Son père est pasteur et elle chante durant toute son enfance et son adolescence dans des chorales d'église. La puissance de sa voix de mezzo la fait rapidement sortir du lot. Elle attire l'attention du département de musique de l'université d'Etat de Californie à Northridge, où elle entre en 1990. Au bout de deux ans et demi à l'université, elle participe à la compétition du Metropolitan Opera National Council Award puis intègre le prestigieux Lindemann Young Artist Development Program du Met en 1993. L'une de ses premières grandes opportunités lui est donnée par le chef d'orchestre du San Francisco Symphony Orchestra, Michael Tilson Thomas, qui lui propose de réaliser avec lui un enregistrement de Das Kligende Lied de Mahler, sorti en 1997.

Elle chante dans la Symphonie n°1 du compositeur contemporain John Corigliano sous la direction de Leonard Slatkin en 1996 : la captation en est couronnée d'un Grammy Award l'année suivante. En 1998, elle s'empare du rôle de Brangäne dans Tristan et Isolde à Seattle. L'enregistrement des Troyens de Berlioz en 2000 avec le London Symphony Orchestra dirigé par Colin Davis, dans lequel elle chante Didon, reçoit lui aussi deux Grammy Awards en 2001, année où elle prend le rôle de Judith dans le Château de Barbe-Bleue à Edimbourg et celui de Venus dans Tannhäuser de Wagner à Houston. Elle débute au Met en 2003 dans Les Troyens (Didon). En 2004, elle débute à Bayreuth dans Parsifal (Kundry). En 2006, l'Américaine interprète Amnéris dans Aïda de Verdi à Los Angeles, crée le rôle de la Shamane dans Le Premier empereur de Tan Dun au Met et incarne Marguerite dans La Damnation de Faust de Berlioz pour ses débuts à Bastille. En 2007, elle chante Brangäne dans Tristan et Isolde pour ses premiers pas à La Scala. 

Par la suite, elle interprète de nombreux rôles wagnériens : Ortrud dans Lohengrin au Théâtre de Bâle en 2013, ou encore Sieglinde dans La Walkyrie et Kundry dans Parsifal à Hambourg la même année. Seoul l'invite en 2014 en Fricka dans L'Or du Rhin de Wagner. Elle se rend ensuite à San Antonio en Herodias dans Salomé de Strauss. L'année suivante, Philadelphie l'accueille en Princesse Eboli dans Don Carlos de Verdi. En 2019, elle prend le rôle de Jezibaba dans Rusalka à Paris. 

En 2020/2021, Michelle Deyoung s'emparera du rôle de Santuzza dans la Cavalleria Rusticana en février à l’Opéra du Colorado. Elle sera ensuite la Venus de Tannhäuser au Liceu de Barcelone en mai.