Ви́рна Ли́за Пьерали́зи родилась в итальянском городе Анконе 8 ноября 1936 года. Кинокарьеру начала в подростковом возрасте, дебютировав в 1953 году в фильме «Стальной канат». В последующие годы актриса снялась в ряде итальянских музыкальных картин и кинокомедий, среди которых «Неаполь поёт» (1953) и «Гусары» (1955), а в начале 60-х годов приняла участие в нескольких телепроектах.
В то же время актрису заметили в Голливуде, где в течение десятилетия она снялась в нескольких кинокартинах, включая «Как пришить свою жёнушку» (1964), «Только не с моей женой, не смей!» (1966) и «Нападение на „Королеву“» (1966), где её коллегами по экрану были Джек Леммон, Тони Кёртис и Фрэнк Синатра. В 1965 году весь мир облетела фотография Вирны Лизи из журнала «Esquire», на которой актриса брилась.
Успешными проектами в 60-х годах также стали её роли в фильмах «Ева» (1962), «Веские доказательства» (1963), «Чёрный Тюльпан» (1964), «Сегодня, завтра, послезавтра» (1965, премия «Золотой лавр»), «Казанова-70» (1965), «Дамы и господа» (1966, фильм получил «Гран-при» на Каннском кинофестивале), «25-й час» (1967), «Арабелла» (1967), «Девушка, которая не могла сказать „нет“» (1968, премия «Серебряная лента», 1969) и «Тайна Санта-Виттории» (1969).
В последующие годы Вирна Лизи снималась в основном на родине. Успешными проектами в 70—80-х годах стали её роли в фильмах «Белый Клык» (1973), «По ту сторону добра и зла» (1978, премии «Серебряная лента» и «Grolla D’Oro»), «Цикада» (1980, Премия «Давид ди Донателло» за лучшую женскую роль), «Аромат моря» (1982, Премия «Давид ди Донателло» за лучшую женскую роль второго плана, 1983, премия «Серебряная лента», 1984).
В 1994 году Лизи стала лауреатом премии «Сезар» и «Серебряной премии за лучшую женскую роль» Каннского кинофестиваля за роль королевы Екатерины Медичи в исторической драме «Королева Марго». Успешными проектами в 90—2000-х годах также стали её роли в фильмах «Весёлое Рождество… Хороший год» (1989, премия «Серебряная лента», 1990), «Там, куда ведёт сердце» (1996, Премия «Давид ди Донателло» за лучшую женскую роль второго плана, 1996, премия «Серебряная лента», 1997), «Лучший день моей жизни» (2002, премия «Серебряная лента», 2003). В дальнейшем актриса лишь раз появилась на большом экране, снимаясь исключительно в телефильмах и сериалах: «Христофор Колумб» (1985), «Страсти» (1993), «Пустыня в огне» («Огненная пустыня») (1997), «Бальзак» (1999), и др.
23 сентября 2013 года Лизи стала вдовой: её муж Франко Пески умер вследствие тяжелой болезни после 53 лет брака (поженились в 1960 году, в 1962 году родился их единственный сын Коррадо). Актриса пережила супруга чуть более чем на год и скончалась 18 декабря 2014 года во сне в возрасте 78 лет в Риме, спустя примерно месяц после диагностирования у неё рака.