Chandra Wilson trabajó en un banco de Nueva York mientras realizaba obras de teatro como The good time are killing me, por la que ganó premios a mejor actuación debut, Paper moon: The Musical y Little shop of horrors. También apareció como actriz invitada en programas de televisión como The Cosby show, La ley y el orden, Cosby, Third watch, Sex and the city, Los Soprano, entro otros. Tuvo una pequeña participación en la película del director Jonathan Demme, Filadelfia (1993), así como en el filme de misterio Estrella solitaria (1996), en la comedia Stragers with Candy (2005), las bio-pics A single woman (2008) y Frankie & Alice (2010), y más recientemente en la película navideña Christmas Harmony (2018). Pero Wilson es más conocida por su papel de la Doctora Miranda Bailey en la exitosa serie Grey’s Anatomy, papel que ha realizado desde el 2005 y le ha valido cinco nominaciones al premio Emmy.