Per metà irlandese e metà ispanica, è figlia del camionista George van Oosbree e della cantante Johanna Ruth. Ha un fratello minore e ha avuto una infanzia triste: il padre ha lasciato la famiglia e la madre era tossicodipendente. Principalmente è stata educata e cresciuta dalla nonna, Eva Flores Ruth, una cantante che aveva lavorato assieme a Tito Puente, una leggenda della salsa.
La DeLisle è appassionata di gruppi come i The Cure, ma la madre, che era diventata una Pentecostale, aveva imposto alla figlia di non ascoltare musica che non fosse di strettamente religiosa. In tarda adolescenza cominciò a cantare brani gospel e iniziò anche a recitare come stand-up comedian, su consiglio di un amico. La DeLisle riusciva a imitare le voci in maniera naturale e quindi le venne consigliato di fare dei provini per venire assunta come doppiatrice. Il suo primo lavoro come protagonista arrivò con Crayon Shin-chan.
Non prese un altro posto come protagonista fino al 1998, ma da allora la Grey è diventata una delle doppiatrici più amate e rispettate in America. La DeLisle ha anche pubblicato cinque album di musica folk e brani "americana"[non chiaro], ma anche alcuni brani gospel.
Dal 2019 è la nuova voce di Martin Prince ne I Simpson, a causa della scomparsa di Russi Taylor. Nel 2021 ha un ruolo vocale nello spot pubblicitario della quinta puntata di WandaVision.[1]