Kariyerinin başlangıcında, Zach Villa, Clinton, Iowa'da doğdu. Genç yaşta müziğe ve tiyatroya ilgi duyan Villa, Interlochen Arts Academy ve Juilliard Okulu'nda eğitim aldı. Oyunculuk kariyerine Broadway'de "War Horse" adlı yapımdaki rolüyle başladı.

Villa, sinema ve televizyon dünyasına adım attıktan sonra, "American Horror Story: 1984", "Hypochondriac", "Honeyglue", "The Expanse", "Shameless", "Destroyer" ve "Vengeance" gibi başarılı projelerde yer aldı. Ayrıca "Station 19" dizisindeki rolüyle dikkat çekti. Villa aynı zamanda, müziğiyle de sevgilileri bulmuştur. Sanatçı, kendi adını taşıyan müzik albümleri yayınlar ve konserlerde sahne almaktadır.