McBrayer est un acteur expérimenté en improvisation théâtrale dont il fit ses preuves à Chicago, Los Angeles et à New York. Il étudia à l'Université d'Evansville. Il a également participé de nombreuses fois au talk show Late Night with Conan O'Brien et a joué à deux reprises dans Arrested Development, dans la deuxième et la troisième saison, en tant que serveur au country club que les Bluths fréquentent souvent. Il a joué le simple et bigot Kenneth Parcell dans la série télévisée 30 Rock. Il apparait également dans le clip vidéo Touch My Body de Mariah Carey où il incarne un nerd appelé à son domicile pour un dépannage informatique.
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