Провайн родилась в Дедвуде, штат Южная Дакота. Начала свои выступления в различных постановках еще во время своего обучения в Вашингтонского университете. Карьера в Голливуде началась со съемок в фильмах «История Бонни Паркер» (1958) и The 30 Foot Bride of Candy Rock (1959).
Исполнила главную роль в телесериале «Человек без оружия» (Man Without a Gun) (1957—1959), затем последовали съемки в сериалах «Жители Аляски» с Роджером Муром (1959—1960) и «Бурные двадцатые» (1960—1962), в котором она сыграла певицу Пинки Пинкхэм. Провайн записала альбом песен из сериала, две из которых были достаточно популярны в Великобритании: «Don’t Bring Lulu» (# 17 в 1961) и «Crazy Words, Crazy Tune» (# 45 в 1962).
Наиболее запомнились зрителям роли актрисы в фильмах Блэйка Эдвардса «Большие гонки» (1965), где она сыграла Лили Олэй и Стэнли Крамера «Этот безумный, безумный, безумный, безумный мир» (Эмелин Маркус-Финч) (1963).
Провайн вышла замуж за режиссёра Роберта Дэя в 1968 году и с тех пор снималась только в небольших ролях в серилах и телешоу.
Она скончалась 25 апреля 2010 года от эмфиземы лёгких в городе Бремертон, штат Вашингтон, в возрасте 75 лет.