Родилась в Нью-Арке, штат Нью-Джерси, в семье страхового агента. Актёрскую карьеру начала в 1934 году в местных театральных постановках.
С 1937 года гастролировала по стране в качестве певицы с танцевальными коллективами, выступавшими в ночных клубах.
В 1942 году Блейн заключила контракт с «20th Century Fox» и осела в Голливуде, где спустя пару лет вышла в первый раз замуж.
В 1940-х годах актриса появилась в ряде кинофильмов на второстепенных ролях, но наиболее яркой и запоминающейся у аудитории стала её роль в фильме «Парни и куколки» , экранизации бродвейского мюзикла, где она также играла. Последующие годы Бллейн продолжала играть на театральной сцене, снималась в кино и на телевидении. Начиная с 1970-х годов актриса часто выступала в различных мероприятиях и проектах по борьбе с распространением СПИДа. Вивиан Блейн скончалась от сердечной недостаточности в 1995 году в возрасте 74 лет.