Fille de Dick Rudolph, producteur de musique et de la chanteuse Minnie Riperton (décédée en 1979 d'un cancer), elle s'installe avec ses parents et son frère Marc en Californie pour la carrière de sa mère. Durant son adolescence, elle suit des études au St. Augustine by the Sea School, où elle rencontre celle qui deviendra son amie, Gwyneth Paltrow. Les deux familles de Maya et de Gwyneth se lient d'amitié, qui se prouvera lors que Maya jouera dans le film Duos d'un jour (2000) de Bruce Paltrow et avec Gwyneth Paltrow.
Le père de Maya, son père, co-supervise la musique du film.
En 1990, elle est inscrite à l'université de Californie à Santa Cruz en photographie.
Mais c'est dans les années 2000, qu'elle va se faire un nom.
Le 6 mai 2000, elle rejoint le casting du Saturday Night Live. Dans SNL, la jeune femme fait des imitations outrancières de personnalités comme Donatella Versace, Halle Berry, Liza Minnelli, Christina Aguilera,
Beyonce Knowles, Whitney Houston ou Oprah Winfrey et vont lui valoir une très grande popularité.
En plus des imitations, elle interprète ses propres personnages, en autres Megan, présentatrice de l'émission lycéenne du matin Debout Wakefield !, Rebecca, journaliste politique énergique mais complétement incompétente de Fiesta Politica, Glenda Goodwin, animatrice divorcée de Retournez, manèges ! ou Britannica, la moitié du duo pop des Jumelles gémeaux.
Elle devient l'une des humoristes les plus populaires du show TV.
Sans se détourner de Saturday Night Live, elle joue aussi au cinéma (comme Chuck & Buck de Miguel Arteta et 1 duplex pour 3, de
Danny De Vito).
En 2006, elle fait partie de la prestigieuse distribution de The Last Show, dernier film de Robert Altman, où elle joue aux côtés de Meryl Streep, Lindsay Lohan, Tommy Lee Jones et Kevin Kline. Elle y joue l'assistante de Garrison Keillor (également scénariste du film, qui s'inspire de son émission de radio, A Prairie Home Companion, très populaire aux États-Unis).
Le personnage de Maya dans le film est enceinte, car durant le tournage de The Last Show (de juin à août 2005), l'actrice et humoriste était enceinte. Elle attendait à ce moment un enfant de son compagnon, le réalisateur Paul Thomas Anderson. Le 15 octobre 2005, elle met au monde une fille nommée Pearl.
En 2006, elle est apparue dans Idiocracy, où elle tient la vedette avec Luke Wilson et a prêté sa voix à un des personnages du troisième volet de Shrek et à un des personnages d'un épisode des Simpson.
Elle fut aussi l'un des membres fondateurs du groupe musical The Rentals.