尹馨高中就读于台北市立第一女子高级中学，随后考入台湾师范大学教育心理系。1999年，一档电视节目到学校找人录制校花单元，尹馨抱着好玩的心态参加录影，出版社看到节目后邀其拍摄写真集。她答应拍摄前很犹豫，听到对方要找各校校花拍摄集结成册才答应，结果杂志首刷出来，她才发现只有自己的写真。尹馨的父母是看到杂志后才知道此事，不过最终还是接受了她的做法，尹馨母亲更是亲自帮她挑选集结出版的照片，并为此集取名《悔过书》。作为台湾首本在校学生性感写真集，尹馨凭借《悔过书》引发关注，但也引发了社会争议。为此，尹馨于大四休学，并一度得了忧郁症
2001年，尹馨出演了由周渝民、朱孝天、伊能静等主演的青春校园喜剧《贫穷贵公子》，由此出道演艺圈。2003年，参演了由郑文堂执导，徐乐眉、梅芳、朱陆豪等主演的时代情感剧《寒夜续曲》，尹馨饰演由弱女子转变成坚强女性的“林阿贞”。
2004年，出演了由林合隆执导，许绍洋、陆明君、婷婷等主演的都市言情剧《靓女郎》。2005年，与谭俊彦、范文芳领衔主演了由张国甫执导的剧情片《龙眼粥》，影片在第14届金鸡百花电影节港台影展首次公开放映，尹馨也由此被大陆观众所知。
2007年4月1日，与张智霖、张达明、蒋雅文等主演的犯罪电影《人在江湖》上映，尹馨在片中饰演性感火辣而命运多劫的“志玲”；9月4日，搭档李康生主演的剧情片《帮帮我爱神》上映，尹馨饰演有“槟郎西施”之称的漂亮女孩“小萱”，影片入围第64届威尼斯国际电影节金狮奖。
2008年5月1日，与陈宝国、李立群、唐笑笑等共同主演的都市轻喜剧《穷爸爸富爸爸》播出，尹馨饰演的“祝美杉”是一个成功的商人，却不是一个幸福的女人。随后，主演的爱情电视电影《与男友的前女友密谈》播出，尹馨因此获得了第43届台湾电视金钟奖迷你剧集女主角提名，又因为与导演陈慧翎共同负责了该片的编剧工作，而获得了迷你剧集编剧奖、。
2009年，出演了由戴君竹、林佑威、黄鸿升等主演的爱情剧《我在1949，等你》。2012年9月21日，出演的剧情片《逆光飞翔》上映；12月8日，与梁修身、陈慕义、潘丽丽等共同主演的剧情类电视电影《权力过程》播出，尹馨凭借该片获得了第15届台北电影节最佳女配角奖。
2013年，尹馨与林庆台搭档，主演了由赖孟杰执导的动作电视剧《城市·猎人》。2014年2月11日，出演的爱情偶像剧《女人30情定水舞间》播出；随后与高盟杰共同出演了爱情电视电影《回家的女人》，并因此获得了第49届台湾电视金钟奖迷你剧集/电视电影女主角奖、。
2017年5月8日，由江丰宏执导，周雨彤、侯明昊、贺军翔等人主演的黑色悬疑网络剧《寒武纪》首播，尹馨在剧中饰演有野心有能力的董事长遗孀“金琳”；11月22日，与郑人硕、蔡祥领衔主演的剧情类电视电影《川流之岛》播出，尹馨饰演中年失婚又遭裁员的母亲“阿雯”，凭借该角色获得了第51届台湾电视金钟奖迷你剧集/电视电影女主角奖、第19届台北电影节最佳女主角奖。
1999年，尹馨与马维辰相恋，一度订婚，2002年因马维辰坚持让她婚后不能演戏而分手。
2004年，尹馨与立委林进春、陈秀卿之子，美国柏克莱大学毕业，从事IT产业的林益邦相恋，2008年1月分手。
2015年1月19日，电影《推拿》举行邀盲人团体观赏电影公益活动，尹馨担任导读人，替盲人朗读原著小说片段。
台湾电视金钟奖
台湾电影金马奖
台北电影节
首尔国际电视节
拥有34D丰满上围的尹馨可谓是身形曼妙，外形与章子怡有几分神似。尹馨很专业，也很认真，她能把剧情中的画面很真实的演绎出来在电影《川流之岛》中，尹馨饰演的母亲，面对叛逆儿子闯祸卖身换钱，精准演出外在为母歇斯底里、内心焦虑脆弱的一面。在电视剧《穷爸爸富爸爸》中，尹馨与陈宝国去国外旅行，回国后的甜蜜，眼神中的幸福，虽是在演戏，但真情的流露犹如一对新婚的夫妻。
