Molly Quinn ha terminado su quinta temporada en el éxito televisivo de la ABC Castle, en la que interpreta a Alexis Castle, la hija de Nathan Fillio, quien interpreta al personaje que da vida a la serie.

En la gran pantalla, Quinn debutó en la comedia de 2007 Dewey Cox: una vida larga y dura, dirigida por Jake Casdan y protagonizada por John C. Reilly. También trabajó junto a Gary Oldman y Jim Carrey en la película de animación de Robert Zemeckis, adaptación del Cuento de navidad de Charles Dickens. Más recientemente, protagonizó la comedia de horror Hansel & Gretel Get Baked, de la que también fue productora asociada. Su filmografía incluye las películas independientes Más vale sola que mal acompañada, de Richard Loncraine y protagonizada por Renée Zellweger y Kevin Bacon, y The First Time, de Jonathan Kasdan.

Los jóvenes aficionados a la televisión conocen a Quinn como la Bloom de la serie Winx Club de Nickelodeon.