Dotter till skådespelarna Gerda Pisani och Carl Browallius. Hon läste först medicin, gick därefter på konstskola och utbildade sig sedan till lärare. 1927 flyttade hon med sin mor till Glottra i Närke där hon arbetade som lärare.
Hon debuterade 1934 med novellsamlingen Vid byvägar och älgstigar. Närkedialekten är tillsammans med den isländska sagans knappa stil ett effektfullt redskap i hennes författarskap som anspelar på ödestro och drifter. Totalt publicerade hon 22 romaner, tre novellsamlingar och en teaterpjäs.
I litteraturhistorien anses hon tillhöra kategorin allmogeskildrare och psykologisk realist med ett socialt engagemang. Efter sina första primitivistiska romaner, Synden på Skruke, 1937, Elida från gårdar, 1938, och Två slår en tredje, 1939, blev hon författare på heltid. Jord och himmel från 1947 har kallats den bästa religiösa romanen sedan Elin Wägners Åsa-Hanna.
Med romanserien om fosterbarnet Sippa, Paradisets dagg, 1957, Vårbräckning, 1959, och Om sommaren sköna, 1961, förnyade hon sig och hon väckte debatt med böckerna om adoptivflickan Ann-Kristin, Skur på gröna knoppar, 1965, och Instängd, 1967. Från 1941 till 1949 var hon medlem i Samfundet De Nio och satt 1942-56 i Bonniers stipendienämnd.
Litteratur om författaren: ett urval
Olle Holmberg: "Irja Browallius värld" i: Skratt och allvar i svensk litteratur, 1963
Kristin Järvstad: Att utvecklas till kvinna. Studier i den kvinnliga utvecklingsromanen i 1900-talets Sverige, 1996
Maria Landquist: Irja Browallius. "Människoarkeolog" och landskapsskildrare, 1993
