Майя Кристалинская родилась 24 февраля 1932 года в Москве. В детстве она занималась в детском хоре Центрального дворца детей железнодорожников под руководством Исаака Дунаевского. После окончания школы она поступила в МАИ, не задумываясь о карьере в искусстве.
Тем не менее, её любовь к песне привела её к участию в институтской художественной самодеятельности. После окончания института она уехала по распределению в Новосибирск, где работала в авиационном конструкторском бюро, а затем вернулась в Москву и присоединилась к работе в Конструкторском Бюро Александра Яковлева.
В 1957 году она стала лауреатом Московского международного фестиваля молодежи и студентов, выступая с самодеятельным ансамблем «Первые шаги» под руководством Юрия Саульского. Через три года она записала песню Маши для кинофильма «Жажда», что мгновенно принесло ей популярность в Советском Союзе.
Майя гастролировала по стране, работала с джаз-оркестрами Эдди Рознера и Олега Лундстрема, её пластинки быстро раскупались, и её голос полюбился всему народу. Она сотрудничала с лучшими композиторами страны и исполнителями, такими как Микаэл Таривердиев, Иосиф Кобзон, Эдуард Колмановский и Валентина Толкунова.
В 1966 году она была признана главной эстрадной певицей года, а её песня «Нежность» из фильма «Три тополя на Плющихе» пользовалась огромной популярностью.
Однако в 1970 году, после назначения Сергея Лапина председателем Гостелерадио, её карьера столкнулась с трудностями. Ей пришлось гастролировать в провинции, и её убрали с радио за «пропаганду грусти».
Она была награждена званием «Заслуженная артистка РСФСР» в 1974 году. В последние годы своей жизни она переводила книгу Марлен Дитрих «Размышления» с немецкого языка.
Майя Кристалинская скончалась 19 июня 1985 года в Москве и была похоронена на Донском кладбище.
