Tim Bagley grandit à Madison et à Trempealeau dans le Wisconsin et à Niles dans le Michigan avec ses parents, Carol et Elwyn, et ses quatre frères et sœurs, Anne, Patrick, Kit et Dan. Puis, Tim déménage vers le sud de la Californie pour se produire avec le groupe vocal The Young Americans, et obtient un diplôme d'art et un degré de psychologie à l'université d'État de Californie à Fullerton.
Après le lycée, il trouve plusieurs emplois étonnants : maître d'hôtel au Manoir Playboy, danseur au côté de Mitzi Gaynor, cuisinier de Marlon Brando. Il travaille aussi un temps aux studios Paramount Pictures, puis comme lecteur dans un tribunal, etc. En parallèle, il commence à suivre des cours de théâtre avec Gordon Hunt, Nina Foch, Howard Fine(en) et The Groundlings avec lesquels il a écrit et réalisé plusieurs pièces.
Plus tard, il rencontre Fern Champion et Mark Paladini qui lui donnent le rôle de Irv Ripley, le mécanicien dans The Mask (1994) avec Jim Carrey. Il continue sa carrière d'acteur avant tout à Hollywood, mais aussi à la télévision et sur scène. Il réside actuellement à Los Angeles.