林永健出生在山东省青岛市市北区。1986年，17岁的林永健考上青岛市话剧团。1989年南下广州，加入广州军区战士话剧团，在广州军区战士话剧团当场工、跑龙套。
1997年，参演电视剧《和平年代》，饰演了一个广东小老板，获得了第17届“飞天奖”最佳男配角提名。
2000年，30岁的林永健从部队转业，到北京当起"北漂"；同年，参演《风流才子纪晓岚》饰演“和把子”。
2001年，林永健参演张国立主演的电视《铁齿铜牙纪晓岚2》，出演卢焯一角。
2002年进入空政话剧团。
2004年，参演张丰毅、李雪健主演的电视剧《历史的天空》，饰演从小喽罗到副军长的“朱一刀”。同年，参演《敌后特工队》，饰演刘魁胜，夺得第17届全军电视剧金星奖“优秀演员”奖。
2005年11月，与张国立、张默、邓婕联袂主演历史传奇轻喜剧《龙非龙凤非凤》。在央视春节晚会小品《装修》中，一人分饰包括“天津大姐”在内的三个角色。
2006年，参演农村喜剧《喜耕田的故事》，饰演男主角憨厚朴实的农民喜耕田，获得第24届中国金鹰电视艺术奖“最佳男演员”奖提名，夺得“观众喜爱的电视剧男演员”奖。
2007年，林永健参演张国立主演的电视剧《金婚》，饰演有些小奸小滑小聪明的配角“大庄”。
2009年，出演《孟来财传奇》。同年，与海清主演改编自著名作家六六的同名小说情感剧《王贵与安娜》，饰演农民出身的大学教授“王贵”，与海清饰演的“上海没落贵族家庭”的“安娜”是夫妻，凭借王贵一角入围“白玉兰奖”最佳男演员提名。
2010年，主演谍战剧《黎明之前》，饰演国民党中央情报官“谭忠恕”，夺得第17届白玉兰奖最佳电视剧金奖。
2012年2月，电视剧《林师傅在首尔》在深圳卫视全国首播,2012年4月，领衔主演电视剧《我叫王土地》，饰演地商兼水利专家“王土地”，《我叫王土地》夺得第26届中国电视金鹰奖“优秀电视剧奖”，林永健获得金鹰奖“观众喜爱的电视剧男演员奖 ”；10月，与牛莉主演的电视剧《新女婿时代》在北京卫视、浙江卫视、东方卫视播出。
2013年年初，与陈数、王龙华合作《天真遇到现实》，饰演造型多变有多种出位装扮的“郑现实”；3月，与宁静、刘蓓、周冬齐主演的《毕有财》，饰演毕有财，从20多岁演到70多岁，经历三段婚姻；同年12月，参演历史题材电视剧《聂荣臻》饰演“聂荣臻”，演绎聂荣臻从留法学习生涯、战争年代到建国时期的人生历程。。
2015年，携带儿子林大竣参加湖南卫视亲子户外真人秀节目《爸爸去哪儿》第三季。6月15日，主演的战争传奇剧《怒放》在央视一套播出。主演的都市励志轻喜剧《妈妈像花儿一样》播出，林永健饰演了一位“居家男人”马三强。11月29日，主演的都市爱情喜剧《桃花运》开播，林永健饰演尤斌。
2017年1月27日，出席中央电视台春节联欢晚会，搭档冯巩、宋宁、傅园慧表演相声剧《信任》；2月，与蒋欣再度合作主演都市情感剧《凡人的品格》，在剧中饰演曾经做过战地记者的金牌制片人展大鹏。
2018年2月15日，2018年中央电视台春节联欢晚会，林永健与杨少华、李明启、王丽云、李琦、李成儒、杨紫、戴春荣、白凯南、李建义、张立、蒋诗萌、郭金杰等表演小品《为您服务》。
2019年2月4日，2019年中央广播电视总台春节联欢晚会，林永健与孙涛、句号表演小品《演戏给你看》。10月，由林永健友情主演的献礼剧《希望的大地》登陆央视一套黄金档。2019年与梅婷领衔主演由谷锦云执导，李昂编剧电视剧《民警老林的幸福生活》。2019年11月19日，由林永健领衔主演的《都是一家人》登陆中央电视台电视剧频道黄金强档，林永健饰演民宗局干部越永强。2019年12月，出演国内首档剧情式历史纪录片《风云战国之列国》。
2020年1月24日，在2020年中央广播电视总台春节联欢晚会上与宋丹丹、莫文蔚、张国立等表演歌舞《春潮颂》。5月，与宋佳、陈赫、袁咏仪合作出演由五百执导的都市时尚职场剧《盛装》。8月2日，电视剧《三体》官宣阵容，并释出概念海报。本剧将由张鲁一、于和伟、陈瑾、王子文、林永健、李小冉等主演。同年，领衔主演电视连续剧《不负人民》；11月17日，主演的时代报告剧《石头开花》播出，剧中饰演了李爱民；11月29日，领衔主演的主旋律电影《高校辅导员》在大连海事大学新大学生活动中心开机，在片中饰演辅导员刘威。
2021年1月15日，参演的电影《没有过不去的年》上映；5月4日，参演的庆祝中国共产党成立100周年主题作品《理想照耀中国》开始播出，在单元《守护》中饰演守护儿子留下的红色资料二十余载的父亲张爵谦；6月13日，参演电视剧《百炼成钢》；6月25日，友情主演的革命历史题材电视剧《大决战》在中央电视台综合频道播出；7月，电影《钢铁意志》；9月15日，主演的电影《平凡英雄》在新疆举行的开机发布会；9月17日，与代超、罗辑、徐永革、黄云云等联合主演的首部高校辅导员题材主旋律电影《守望青春》在中国大陆上映；9月30日，参演的战争片《长津湖》上映，饰演邓华将军；10月12日，参演的年代传记剧《功勋》之《孙家栋的天路》单元播出，饰演聂荣臻元帅；为动画电影《大耳朵图图之霸王龙在行动》中“吴爷爷”一角配音；11月18日，其主演的电视剧《民警老林的幸福生活》在优酷视频播出。12月5日，林永健参演的综艺节目《故事里的中国第三季》播出。在里面扮演老年李宏塔。
2022年2月7日，电视剧《盛装》定档。林永健特邀出演，饰演老颓；5月23日，参加由中国文联主办的“与人民同行”——纪念毛泽东同志《在延安文艺座谈会上的讲话》发表80周年特别节目。
