Birgit Minichmayr estudió arte dramático en el seminario de Max Reinhard en Viena. Tuvo su debut teatral en 1999 en el Burgtheater de Viena - de cuyo elenco forma parte - en el papel de la prostituta en la obra "La Ronde" de Arthur Schnitzler. En la gran pantalla ha actuado en películas como "Falling" (2006) y "Cherry Blossoms - Hanami" (2007), y en la premiada producción de Bernd Eichinger "Downfall" (2004) con la dirección de Oliver Hirschbiegel. En televisión ha participado en el episodio "Böses Blut" (2000, director: Peter Sämann) de la serie de televisión "Tatort" y en la miniserie televisiva "Daniel Käfer - die Villen der Frau Hürsch" (2004, director: Julian Roman Pölsler).

Birgit Minichmayr recibió el premio teatral Nestroy Theatre Award en el año 2000 como Mejor Actriz Revelación por su actuación en "Der Färber und sein Zwillingsbruder" en el Burgtheater. En 2003 recibió el premio Ulrich Wildgruber Award para jóvenes actores. En 2004 volvió a conquistar el premio Nestroy, esta vez en la categoría de Mejor Actriz por su papel de Medea en "Das goldene Vlies" de Grillparzer en el Burgtheater.

Su reconocimiento internacional como actriz ha llegado con su interpretación en Entre Nosotros, que le ha hecho ganar el Oso de Plata a la Mejor Actriz en el Festival Internacional de Cine de Berlín del año 2009.