Dublinban született. Nagyon fiatalon, anyjával, a Kerry megyéből származó Kathleennel együtt beköltöztek a nővéréhez, aki panziót vezetett a South Richmond Street 54. alatt. Denis előbb biztosítási ügynökként dolgozott, azután színészet felé fordult. Vezető tagja lett a dublini Abbey Theatre-nek, amelynek irattárában 1929 és 1953 közötti nagy pályája összes előadásának listája megtalálható. Teresa Deevy ír drámaíró több darabjában is játszott, egyik-másikkal New Yorkban és Angliában is turnézott. Nevezetes filmszerepei a 30-as évek közepéről többek között: John Ford két filmje, A besúgó és Az eke és a csillagok (1936), valamint az IRA-tag James Masont üldöző rendőrfelügyelő Carol Reed filmjében, az Egy ember lemaradban (1947).[2][3][4]
Feleségét, Siobhán McKenna színésznőt 1946-ban vette feleségül, és 1978-ban bekövetkező haláláig házasok voltak. Fiuk, Donnacha O’Dea, úszóbajnok és profi pókerjátékos.[4]