林永健出生在山东青岛，高中时候，林永健因为调皮从青岛14中转到了42中。正是因为这次转学，使他开始小的演艺道路。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”。

2004年，参演《敌后特工队》，饰演汉奸“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》。

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”。

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。

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 ” ；2012年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。并凭借该剧获得第27届中国电视金鹰奖观众喜爱的男演员奖。

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。

2016年5月11日，参演电视剧《重耳传奇》。12月15日，参演的电视剧《我的继父是偶像》播出。

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 。11月1日，第13届中美电影节在美国好莱坞举行开幕式暨“金天使奖”颁奖典礼，林永健凭借电影《李保国》获得年度最佳男主角奖。12月，参演电视剧《都是一家人》。同月，参演电视剧《少帝康熙》。

2018年1月11日，参演的电视剧《幸福照相馆》在上海电视剧频道播出。2月15日，参加央视狗年春晚。3月，入选《中国电视剧60年大系人物卷》。

林永健的妻子周冬齐是一位演员，比他小一岁，从解放军艺术学院毕业的周冬齐，两人都是空政旗下的军人，林永健隶属于话剧团，周冬齐属于电视艺术中心，两人在合作一个小品时相识。2003年1月8日，两人登记结婚。2010年，儿子林大竣出生。

2016年2月18日，林永健在微博中晒出一组全家到达夏威夷旅游的照片，并配文称：“夏威夷我们一家来了！”，可见三人十分享受这难得的度假时光。

2009年4月，参加北京卫视的大型公益节目《志愿者真情耀中华》。

2013年，零片酬出演公益微电影以“最美乡村医生”钟晶的事迹为原型《幸福心律》。

2017年9月，当选为中国视协第六届副主席。

2018年5月7日，参加中国文联文艺志愿服务团纪念5·12汶川特大地震十周年慰问演出，与张凯丽、岳红、陈晓等艺术家集体诗朗诵《中国，雄起》。

从《历史的天空》中的“朱一刀”到《吕梁英雄传》中的“王坏蛋”，从《喜耕田的故事》中的“喜耕田”到《文化站长》中的基层干部，从《亲兄热弟》到《金婚》中的精彩表演，林永健扮演的大多数都是性格突出的小人物。（成都晚报评）

长着一双小眼睛的林永健似乎有一种魔力，无论出演好人坏蛋都令观众印象深刻。（ 沈阳日报评）

林永健在《聂荣臻》中越演越像聂荣臻，这部剧成功的一个条件就是选对了演员。（《聂荣臻》研讨会评价）

“林永健的表演功底很扎实，懂得扬长避短，以自己的演技演出了父亲（聂荣臻）的气质，展现了父亲的人格魅力，我们对他的表演感到满意”。（聂荣臻元帅之女聂力评价电视剧《聂荣臻》）