Sheila O'Donnell se licenció en Arquitectura en el University College de Dublín y posee un máster en Diseño Medioambiental por el Royal College of Art de Londres. En 1988 cofundó O'Donnell + Tuomey junto con John Tuomey en Dublín. Fue profesora en el University College de Dublín hasta 2019, habiendo impartido clases y conferencias a escala internacional. En 2010 ella y John Tuomey fueron nombrados miembros honorarios de la AIA (Hon.FAIA) y en 2015 recibieron la Royal Gold Medal del RIBA y el Brunner Prize de la American Academy of Arts and Letters. En 2019 fue nombrada Arquitecta del Año en los Women in Architecture Awards (WIA) por su trabajo en la Universidad Centroeuropea de Budapest y fue elegida Miembro Honorario Extranjero de la Academia Americana de las Artes y las Letras.