ماییم بیلیک در تاریخ ۱۲ دسامبر ۱۹۷۵ (۲۱ آذر ۱۳۵۴) در شهر سن دیگو، کالیفرنیا در یک خانواده یهودی با اصالت لهستانی، چکی و مجارستانی به دنیا آمد. نام کوچک او از واژه عبری "ماییم" به معنای "آب" گرفته شده است. او از همان کودکی وارد عرصه بازیگری شد و اولین نقش قابل توجه خود را در سن ۱۲ سالگی در فیلم کوتاه "بیول" (۱۹۸۸) ایفا کرد، اما شکستن غول مرحله نوجوانی و تبدیل شدن به یک چهره شناخته شده برای او با ایفای نقش بلوسام (بلاسم روسو) در مجموعه تلویزیونی محبوب "بلوسام" (۱۹۹۰-۱۹۹۵) به کارگردانی دان رئو محقق شد، نقشی که او را به یک ستاره نوجوان تبدیل کرد. با این حال، مسیر زندگی بیلیک صرفاً محدود به هنر نبود و او علیرغم موفقیت در بازیگری، تمرکز عمیقی بر تحصیلات آکادمیک داشت؛ به طوری که پس از پایان مجموعه "بلوسام"، او بازیگری را به طور موقت کنار گذاشت و به تحصیلات دانشگاهی پرداخت و در نهایت موفق به دریافت دکترای عصب‌شناسی (PhD in Neuroscience) از دانشگاه کالیفرنیا، لس‌آنجلس (UCLA) در سال ۲۰۰۷ شد.
پس از اخذ دکترا، او به دنیای بازیگری بازگشت، اما نقطه اوج دوم و احیای حرفه‌ای گسترده او، با پذیرش نقش دکتر ایمی فاره فاولر، یک متخصص عصب‌شناس اجتماعی‌گریز و دوست دوران کودکی شلدون کوپر، در مجموعه پربیننده "مغز بزرگ نظری" (The Big Bang Theory) از سال ۲۰۱۰ اتفاق افتاد؛ نقشی که با پیشینه علمی واقعی او همخوانی جالبی داشت و برایش نامزدی چندین جایزه امی را به ارمغان آورد. ماییم بیلیک علاوه بر بازیگری، فردی چندوجهی است که به عنوان مجری، نویسنده و فعال نیز شناخته می‌شود؛ او نویسنده چندین کتاب در زمینه تربیت کودک، سلامت و زندگی بر اساس اصول یهودی است و برای مدتی به عنوان مجری اصلی مسابقه "جپردی!" (Jeopardy!) در کنار کن جنینگز فعالیت کرد. او همچنین یک حامی سرسخت علم، حقوق حیوانات (وگن) و آموزش عمومی است و دیدگاه‌های خود را به طور فعال در رسانه‌ها و شبکه‌های اجتماعی به اشتراک می‌گذارد. از نظر زندگی شخصی، او مادر دو پسر به نام‌های مایلز و فردریک است و سال‌ها در لس‌آنجلس زندگی کرده است.
