Né dans la région de Seattle, Rainn Wilson a suivi le programme de formation au métier d'acteur de la New York University. Après plusieurs années à Broadway, off-Broadway et dans des théâtres régionaux, il s'établit à Los Angeles avec la troupe The New Bozena. Après le succès de leur spectacle off-Broadway «Winter is the Coldest Season», la troupe le reprend à Los Angeles et impose son propre style de vaudeville.
Une émission de télévision en sera tirée, pour laquelle Rainn Wilson obtiendra le Prix de la meilleure réalisation décerné par LA Weekly. Parmi ses autres prestations au théâtre figurent «London Assurance» et «La tempête» à Broadway, «Plunge», «Venus», «Titus Andronicus», et «La nuit des Rois».
Rainn Wilson est connu pour son rôle d'entrepreneur des pompes funèbres dans
Six Feet Under et pour celui de Dwight Schrute, le vendeur de papier excentrique de la version américaine de la très populaire série comique
The Office, avec Steve Carell.
La série a remporté un Emmy Award de la meilleure série comique et en est à sa quatrième saison de diffusion. Wilson tient sur Internet un blog sous l'identité de son personnage qui connaît un énorme succès. On l'a vu très récemment dans
Ma Super Ex d'Ivan Reitman, avec Luke Wilson et Uma Thurman.
Côté cinéma, on a pu le voir dans
Galaxy Quest de Dean Parisot,
Presque Celebre de Cameron Crowe, Full Frontal de Steven Soderbergh, Couple De Stars de Joe Roth, et La Maison Des 1000 Morts de Rob Zombie.
Il a par la suite incarné Bill Harris dans Baadasssss ! et Rudi dans Sahara de Breck Eisner, aux côtés de Matthew McConaughey, Steve Zahn, Penélope Cruz et Lambert Wilson. Pour le petit écran, il a tenu des rôles réguliers et a été la guest star de nombreuses séries dont Les Experts, Dark Angel et Monk. 
