Sean Harland Murray rođen je 15. studenoga 1977. u mornaričkoj bolnici Bethesda u Marylandu. Murrayev otac bio je mornarički kapetan Craig Harland Murray s više od 30 godina vojne službe pa je maleni Sean odrastao živeći u nekoliko vojnih baza diljem svijeta uključujući Australiju, Singapur, London i SAD.

Kada je imao 15 godina, Murrayjevi roditelji su se razveli i on se s majkom preselio živjeti u Los Angeles. Njegova majka, rođena Australka Vivienne Lee, kasnije se udala za televizijskog producenta i scenarista Donalda P. Bellisaria. Seanov brat, Chad W. Murray, postao je producent serije 'NCIS: Los Angeles', i imaju sedmero polubraće i polusestara, uključujući glumicu Troian Bellisario, koja je Seanu u seriji NCIS glumila sestru, i glumca Michaela Bellisaria, koji je također imao epizodnu ulogu u seriji.

Sean je imao 11 godina kada je uspio postati statist u filmu Stevea Martina i Joan Cusack 'Moje plavo nebo'. A onda je dobio glavnu ulogu u sitcomu 'The Random Years' i sporednu ulogu tinejdžera Zanea Graya Harta u CBS-ovoj seriji 'Harts of the West' u kojoj mu je Beau Bridges glumio oca.

Murray je 2004. upoznao učiteljicu Carrie, s kojom se vjenčao godinu dana kasnije. Kćer Caitlyn Melissu dobili su 2007., a sina Rivera Jamesa u travnju 2010. godine.