Herve Villechaize est né le 4 avril 1943 à Paris (France) sous le nom de Jean-Louis Hervé François Xavier Villechaize. Il est le fils naturel d'Hélène et André Villechaize, mais il a été élevé par sa grand-mère maternelle, une femme d'ascendance chinoise, jusqu'à ses 10 ans. À l'âge de six ans, il commence à étudier le théâtre à Paris et, à 9 ans, il fait ses débuts au cinéma avec des rôles dans des films français.
En 1967, Villechaize déménage aux États-Unis pour poursuivre sa carrière d'acteur. Il joue de petits rôles dans plusieurs films, mais il gagne une notoriété significative en interprétant le personnage d'un mannequin transgenre nommé Myron dans la comédie romantique *Myra Breckinridge* (1970).
En 1977, Villechaize est choisi pour jouer Tattoo dans la série *L'Île fantastique*, qui devient l'un des programmes télévisés les plus populaires de la décennie. La série est diffusée jusqu'en 1984, et Villechaize est nommé aux Emmy Awards pour son rôle en 1978.
En 1980, il publie ses mémoires sous le titre *The Herve Villechaize Story: My Life and the Making of Fantasy Island*.
Villechaize a également été mannequin et est apparu sur la couverture de magazines tels que *Cosmopolitan* et *Playgirl*. Il a également travaillé comme photographe et a exposé ses œuvres au Musée national des beaux-arts du Québec.
Villechaize a souffert d'alcoolisme tout au long de sa vie, et le 4 juillet 1993, il se suicide en se tirant une balle à la tête dans son appartement de New York. Il avait 50 ans.
Après sa mort, Villechaize est enterré à Hollywood Forever Cemetery, à Hollywood (Californie). Sa carrière a été marquée par un certain nombre de controverses et de rumeurs sur son orientation sexuelle, mais il n'a jamais confirmé ou nié ces spéculations.