جیلیان اندرسون در شیکاگو، ایلینویز، در خانواده رزماری آلیس (لین)، تحلیلگر کامپیوتر و هومر ادوارد اندرسون سوم، که صاحب یک شرکت پس از تولید فیلم بود، به دنیا آمد. جیلیان در دوران دبیرستان کار خود را به عنوان عضوی از یک گروه بازیگر آماتور آغاز کرد. در سال 1987، عشق او به تئاتر او را به برنامه بازیگری تابستانی تئاتر ملی بریتانیای کبیر که در دانشگاه کرنل در ایتاکا، نیویورک برگزار شد، برد. او برای چندین هفته زیر نظر بزرگانی مانند پیتر چلسوم، بردی توماس و مایکل جویس تحصیل کرد. پس از آن، اندرسون به مدرسه تئاتر گودمن در دانشگاه دی پال در شیکاگو، ایلینوی بازگشت و در آنجا تحصیلات خود را به پایان رساند. شکست بزرگ او با The X-Files (1993) در نقش دانا اسکالی بود. او در آنجا با شوهر آینده اش (کلید کلوتز) آشنا شد و در اول ژانویه 1994 ازدواج کرد. یک ماه بعد، جیلیان باردار بود. دخترش، پایپر اندرسون-کلوتز، در 25 سپتامبر 1994 به دنیا آمد. فعالیت سینمایی او با فیلم عطف (1992) در سال 1992 آغاز شد و سال بعد، در بازی با قلب (1998) با شان کانری، الن برستین، آنجلینا جولی و دنیس کواید بازی کرد.
