Helen Hayes se narodila 10. října 1900 ve Washingtonu. Její matka Catherine Estelle (rozená Hayes) byla příležitostná herečka, otec Francis van Arnum Brown vystřídal mnoho zaměstnání, byl např. úředníkem patentového úřadu a obchodním cestujícím. Prarodiče z matčiny strany emigrovali do Států z Irska při velkém hladomoru.