Brion va néixer a Nova Jersey. Prové d'una família de músics. La seva mare, LaRue, era assistent i cantant, i el seu pare, Keith Brion, era un director de banda a Yale. El germà i la germana es van convertir respectivament en compositor / arreglista i violinista. Brion va tenir dificultats a la Hamden High School i als 17 anys va optar per dedicar-se a la seva carrera com a músic.
Brion és un compositor de banda sonora amb èxit i treballa freqüentment per al director Paul Thomas Anderson, amb qui té una relació de treball preferent. També va contribuir a la música de Boogie Nights.
En particular, en les seves bandes sonores, Brion és conegut per la seva utilització dels primers instruments semi-electrònics, com el Chamberlin (instrument musical), Chamberlin i optigan, per crear emulacions realistes de diversos instruments.
Brion va ser contractat a l'últim moment per escriure la música escènica per a Atrapada. També va escriure bandes sonores per a les pel·lícules I Heart Huckabees, Drunk of love , Germans per pebrots (amb l'ajuda del company músic Chris Thile) i Synecdoche, Nova York. També va fer la composició en directe per a un comentari musical al DVD de Germans per pebrots .
