Née d'un père franco-ivoirien et d'une mère franco-ivoirienne du nom de charlotte Souagnon, elle grandit à Clichy et au Plateau à Abidjan, en Côte d'Ivoire. Elle apparaît pour la première fois à la télévision à l'âge de 8 ans dans une publicité pour la Coupe d'Europe 96 et dans un épisode de Navarro. Elle est ouvertement lesbienne. Elle joue au basket de manière intensive pendant dix ans et intègre l'équipe de la Madison High School de Houston au Texas, pendant une année à l'âge de 17 ans. De retour en France, elle se lance dans le cinéma puis l'humour. Elle écrit son premier sketch en 2006 et joue son premier one-woman-show Sketch Up ! en 2008 au Théâtre Le Bout à Paris. Elle est repérée dès l'année suivante dans Pliés en 4 (sur France 4), Paris fait sa Comédie et le festival Youhumour. Elle remporte La Route du Rire en 2009, puis le Prix Jeune Talent de l'année 2010 dans le palmarès « Humour ». Elle intègre l'équipe du Jamel Comedy Club en 2010 et participe au Comedy Club Live en tant que chroniqueuse sur la radio Mouv'. Elle joue la première partie de Franck Dubosc à l'Olympia durant quatorze jours du 1er au 9 octobre 2010 et participe au Gala Ni putes ni soumises le 8 novembre 2010. Du 14 septembre 2010 au 24 novembre 2010, elle se fait connaitre du public en participant six fois à l'émission On n'demande qu'à en rire sur France 2 en tant que candidate. Ses interventions sont ensuite suspendues. Elle joue au Festival du rire de Montreux en décembre 2010. Elle devait faire partie des chroniqueurs de l'émission Stéphane et les sept mercenaires présentée par Stéphane Bern sur France 2 qui aurait du être diffusée début 2011. À partir du 5 février 2011, elle est chroniqueuse dans l'émission hebdomadaire Samedi Roumanoff sur Europe 1. L'émission s'arrête en 2014. En juillet 2011, elle participe pour la première fois au festival Juste pour rire de Montréal. Elle revient le 20 septembre 2011 dans la deuxième saison On n'demande qu'à en rire sur France 2 en reprenant son nombre de passages précédents à vingt-et-une reprises, puis elle a fait son retour dans la troisième saison à deux reprises avant d'abandonner le 9 octobre 2012 pour son trentième passage. Le 31 mars 2012, elle joue une version revisitée de son spectacle Sketch Up pour une date exceptionnelle à La Cigale. Elle est à l'affiche de la Comédie de Paris les dimanches et lundis du 15 janvier 2012 au 25 juin 2012. Depuis 2012, elle est marraine de la Ligue féminine de basket, avec laquelle elle produit notamment des spectacles alliant basket-ball et humour. En 2014, Shirley Souagnon rejoint le casting de la série Engrenages. En novembre 2014, elle apporte sa voix dans son spectacle auto-produit Free, The One Woman Funky Show qui mélange l'humour et la musique. À partir du 2 mai 2015, elle présente l'émission Mieux vaut en rire sur France Ô.