Né Sterling Relye Walter, celui que l'on surnommait "le superbe Dieu viking blond" grandit dans la pauvreté dans le New Hampshire. Il n'a que 20 ans lorsqu'il voyage autour du monde à de multiples reprises en tant que marin. Puis il rencontre Edward H. Griffith qui lui permet de signer un contrat avec la Paramount.
Il joue ainsi dans
Virginia en 1941 aux côtés de Madeleine Carroll et Fred MacMurray. En 1952, il partage la vedette avec Bette Davis dans
The Star. En 1955, il est cette fois au côté de la grande rivale de Bette Davis, Joan Crawford, dans
Johnny Guitar. Il tourne avec Stanley Kubrick dans
Ultime Razzia en 1956 et
Docteur Folamour en 1963. Francis Ford Coppola lui offre un rôle dans
Le Parrain en 1972. En 1978, il est le roi Zharko Stepanowicz dans
Le Roi Des Gitans.
Il meurt d'un cancer en 1986.