لی‌لی دختر فیل کالینز موسیقیدان انگلیسی و جیل ترولمن – همسر دوم فیل – است. پدربزرگ مادری او یک مهاجر یهودی کانادایی بود که در بورلی هیلز یک فروشگاه لباس مردانه داشت. پس از طلاق پدر و مادرش او به همراه مادر خود به لس‌آنجلس نقل مکان کرد. لی لی در آنجا از مدرسه هاروارد وستلیک فارغ‌التحصیل شد و سپس در رشته روزنامه‌نگاری سخن‌پراکنی در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی تحصیل کرد. او خواهر ناتنی جولی کالینز و سایمون کالینز است و دو برادر ناتنی کوچکتر از خودش نیز دارد. لی لی کالینز در نوجوانی دچار اختلال تغذیه شده بود. او این موضوع را برای اولین بار در کتاب خود افشا کرد.
لی‌لی کالینز در سپتامبر ۲۰۲۰ نامزدی خود با چارلی مک‌داول کارگردان و نویسنده آمریکایی را اعلام کرد.