Ma trzech braci Scotta, Shane i Stewarda.

Shelley sama zaśpiewała wszystkie swoje piosenki w filmie "Popeye".

Ukończyła Junior College w południowym Texasie.

Milos Forman był zachwycony jej grą w filmie "Złodzieje Jak My" i osobiście zaproponował jej rolę prostytutki w "Locie nad kukułczym gniazdem". Ta jednak odrzuciła propozycję i na to miejsce zatrudniono Mews Small.

Paul Simon, z którym romansowała w drugiej połowie lat 70-tych, chciał powierzyć jej rolę Marion w filmie "One Trick Pony". Burzliwy rozpad związku spowodowany wyjazdem aktorki na plan horroru "Lśnienie", spowodował iż Simon ostatecznie zaangażował Blair Brown.

Po tym jak Sandy Dennis definitywnie odrzuciła rolę Sheili Shea w filmie Roberta Altmana - "Idealna para", reżyser miał nadzieję iż uda mu się nawiązać współpracą z Duvall, lecz była w tym czasie pochłonięta pracą nad filmem "Lśnienie". Ostatecznie angaż otrzymała Marta Heflin.

Odrzuciła jedną z ról w filmie "Dzień weselny".

W ramach przygotowań do roli Hrabiny Gemini w filmie "Portret damy", aktorka brała lekcje języka włoskiego.

W 2022 roku stowarzyszenie Złotych Malin anulowało jej nominację do nagrody z 1981 roku za film "Lśnienie", ze względu na nieodpowiednie warunki pracy na planie produkcji stworzone przez reżysera, Stanleya Kubricka.

Zmarła w wyniku powikłań cukrzycy w Blanco (Teksas, USA).