Nacque a Palermo da Gaetano, ispettore scolastico, e Gaetana Valenza Trajna, discendente di una famiglia baronale di Prizzi. Cresciuta a Messina, trascorse un’infanzia isolata, con i genitori e il fratello. Durante l’adolescenza, viaggiò molto nel Centro e Sud dell’Italia, per via dei continui spostamenti del padre, finché, nel 1911, la sua famiglia si stabilì a Napoli. Maria Messina si autoeducò e fu, in seguito, incoraggiata dal fratello maggiore a iniziare una carriera come scrittrice.

All’età di ventidue anni, iniziò una fitta corrispondenza con Giovanni Verga, e tra il 1909 e il 1921, pubblicò una serie di racconti. Grazie all’appoggio di Verga, inoltre, una sua novella, Luciuzza, uscì nel 1914 sull’importante rivista letteraria “Nuova Antologia”; un’altra, La Mèrica, uscita nel 1912 su “La Donna”, vinse il premio Medaglia d’Oro. Intrattenne una fitta corrispondenza anche con altre personalità del tempo, come l’editore fiorentino Enrico Bemporad e il poeta e critico siciliano Alessio Di Giovanni. In totale, produsse diverse raccolte di novelle, cinque romanzi e una selezione di letture per bambini, che le diedero un notevole prestigio. Di un certo valore sono stati i suoi contributi nelle riviste e il suo articolo, Inchiesta su Verga, in un volume collettaneo del 1929, Studi verghiani, a cura di Lina Perroni. Nel 1928 uscì il suo ultimo romanzo, L’amore negato, mentre la sclerosi multipla, che le era stata diagnosticata a vent’anni, si stava complicando. Maria Messina morì, a Pistoia, nel 1944, a causa di questo male.

Maria Messina è annoverata tra le scrittrici più importanti della storia della letteratura italiana del primo Novecento; è quindi censita in Le autrici della letteratura italiana.