Jessalyn Gilsig a Quebec-beli Montrealban született. Anyja, Claire író és tolmács, az apja, Toby Gilsig mérnök. 12 évesen kezdett el színészkedni. A Trafalgar School középiskolába járt  Montreal belvárosában. Később a Harvard University American Repertory Theater-be járt és 1989-től 1993-ig a McGill University-re járt, miközben lediplomázott angolból 1993-ban a Bachelor of Arts-on. Házas volt, de már külön él Bobby Salomon filmproducertől, akitől született két lánya, Adrienne (1995.09.06.), és Penelope (2006.09.26.). Jessalyn apja zsidó, hagyományos zsidó esküvője volt.
Szinkronszínésznőként kezdte a pályafutását. Olyan filmekben szinkronizált, mint például a Mascarade, The Journey Home, The Little Flying Bears, Young Robin Hood és Gulliver utazásai.
1995-ben elköltözött New York Citybe, ahol többször is játszott az off-Broadway-n. Bár az 1980-as évek végén több kanadai produkcióban jelent meg, a korai siker az 1990-es években kezdődött, amikor több televíziósorozatban is vendégszerepelt. Azonban a David E. Kelleyvel való kapcsolata a Boston Publicban betöltött főszerepéhez vezetett.
A távozását követően a Boston Publicból, Gilsig csatlakozott a Nip/Tuck-hoz 2003-ban, Gina Russo szerepében, amíg a karakterét meg nem ölték 2008-ban. 2004-ben megjelent az NYPD Blue öt epizódjában, amit 2005-ben követett a FOX Prison Break-jének négy epizódja. 2006 elején vendégszerepet játszott a Law & Order egy epizódjában.
Összességében elterjedt a hírneve a televízióban és a színházban, így Gilsig rendelkezik filmekkel kapcsolatos tapasztalattal. 

Filmek:
2015: Evil Man - Adela
2012: Somewhere Slow (post-production) - Anna Thompson
2011: About Fifty - Jessica
2009: A mostohaapa - Julie King
2008: Szalagavató - Aunt Karen Turner
2008: The Apostles - Christine Rydell
2007: Gyilkos rajzás - Dr. Carolyn Ross
2007: Árvíz - Samantha 'Sam' Morrison
2007: Backyards & Bullets - Eileen
2005: Fathers and Sons - Dianne
2004: See This Movie - Annie Nicole
2004: Chicks with Sticks - Paula Taymore
1999: A Cooler Climate - Callie
1998: A bűvös kard: Camelot nyomában - Kayley (voice)
1998: A suttogó - Lucy, Annie's Assistant
1989: Bicska - His Girlfriend
1989: The Journey Home (short)
1984: Mascarade (short) (voice)

Sorozatok:
2017-napjainkig: Botrány - Vanessa Moss
2013-2015: Vikings - Siggy
2015: Vikings: Athelstan's Journal - Siggy
2009-2011: Glee - Sztárok leszünk! - Terri Schuester
2008-2009: Belém bújt a kisördög - Jessalyn
2007-2008: Hősök - Meredith Gordon
2008: XIII - Az összeesküvés - Kim Rowland
2008: New York-i helyszínelők - Jordan Gates
2003-2008: Kés/alatt - Gina Russo
2007-2008: Friday night lights: Tiszta szívvel foci - Shelley Hayes
2006: Esküdt ellenségek - Angela Burquette
2005: A szökés - Lisa Rix
2004: New York rendőrei - Detective Kelly Ronson
2003: Nyomtalanul - Whitney Ridder
2002: A hetedik érzék - Elise Martin
2000-2002: Boston Public - Lauren Davis
2000: Snoops - Suzanne Shivers
1999: Ügyvédek - A.D.A. Jennifer / ADA Jennifer
1999: Sentinel: Az őrszem - RJ Shannon
1999: Seven Days: Az időkapu - Carla Boyles
1998: Száguldó vipera - Alyssa
1998: To Have & to Hold - Paula
1991-1992: Young Robin Hood - Gertrude of Griswald
1992: Gulliver's Travels - Folia (voice)
1990: The Little Flying Bears - Tina (voice)