Ha studiato canto lirico con il soprano tedesco Lotte Lehmann alla Northwestern University, ricevendo prestigiosi riconoscimenti per il suo talento dalla Young Concert Artists e dalla Metropolitan Opera House. Negli anni sessanta è nota per la sua interpretazione del ruolo di Susanna nelle Nozze di Figaro, che propone nel tour statunitense, alla New York City Opera e al Met. Recita anche in ruoli da protagonista ne La Traviata e La Bohème alla Minnesota Opera House, oltre a cantare Micaela accanto alla Carmen di Risë Stevens ed esibirsi in recital alla Carnegie Hall e al Festival dei Due Mondi di Spoleto.[1][2] Nel 1971 interpreta Alma nella prima produzione di Summer and Smoke, un'opera trattadall'omonimo dramma di Tennessee Williams; Mary Beth Peil ha interpretato nuovamente Alma undici anni dopo, nel 1982 in una replica dell'opera trasmessa in TV: sarà la sua ultima apparizione in un'opera lirica.[3]
Nel 1983 il soprano passa dal mondo della lirica a quello del musical quando interpreta la protagonista femminile nella produzione della Minnesota Opera del musical di Cole PorterKiss Me, Kate. L'anno successivo interpreta Anna Leonowens nel tour statunitense del Re ed Io, che approda a Broadway nel 1985. Mary Beth Peil è la dodicesima attrice ad interpretare Anna accanto a Yul Brynner e la sua ultima coprotagonista: il celebre interprete del Re del Siam morirà nell'ottobre del 1985.[4] Per la sua performance in The King and I viene candidata al Tony Award alla miglior attrice non protagonista in un musical.
Nel 1987 debutta nell'Off-Broadway con il musical Birds of Paradise e l'anno successivo torna a lavorare nei tour, interpretando la baronessa Elsa nel tour di Tutti insieme appassionatamente. Nel 1988 torna a New York per interpretare l'attrice Desirée Armfeldt nel musical A Little Night Music. Nel giro di pochi anni interpreta altri due ruoli scritti da Sondheim: la Mendicante di Sweeney Todd (Paper Mill Playhouse nel 1992 e nuovamente al Kennedy Center nel 2002) e Sara Jane Moore in Assassins (San Jose Civic Light Opera, 1993). Nel 1995 vince l'Obie Award per le sue interpretazioni in tre opere di prosa nell'Off Broadway: The Naked Truth, Missing Persons e A Cheever Evening.
Nel 2003 torna a Broadway nel musical Nine dove interpreta la madre di Guido, interpretato da Antonio Banderas; allo scadere del suo contratto viene sostituita da Marni Nixon. Nel 2008 lavora nel suo quarto musical di Sondheim, Sunday in the Park with George, in cui interpreta la madre di Georges Seurat nel primo revival di Broadway del musical.[5][6] Nel 2010 è nuovamente a Broadway con Women on the Verge of a Nervous Breakdown e l'anno successivo interpreta Solange LaFitte nel musical Follies a Broadway e Los Angeles.[7] Nel 2013 è la governante Mrs.Pearce in una versione concertale di My Fair Lady al Kennedy Center e nel 2014 interpreta Mrs. Peachum nell’Opera da tre soldidi Brecht con F. Murray Abraham e Laura Osnes. Nel 2015 torna a Broadway per recitare nel musical The Visit con Chita Rivera, Roger Rees e Jason Danieley.[8]
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