Naomi Shirai se graduó con la máxima distinción en la clase de saxofón del Conservatorio de París, donde recibió el Premio Meyer con motivo de su graduación.
Ha ofrecido conciertos en numerosos países, entre ellos Francia, Alemania, los Países Bajos, Eslovenia, China y Tailandia, y fue becada por la Yonden Cultural Promotion Foundation. Además, alcanzó las semifinales del IV Concurso Internacional Adolphe Sax.
« Los accesorios BG no solo han respaldado las bases de mi forma de tocar, sino que también han ampliado considerablemente mis posibilidades de expresión. »
En 2008 regresó a Japón tras haber sido saxofonista solista de la Orquesta Pays de la Loire . Ese mismo año, y también en 2009, 2010 y 2013, participó en el Karlheinz Stockhausen Konzert (Alemania), donde obtuvo en todas las ediciones el Premio a la Mejor Intérprete. En 2010 recibió el Kagawa Culture and Art New Artist Award.

En 2013 y 2024 se convirtió en la primera saxofonista seleccionada para el 10º y el 16º Concurso de Música Contemporánea ISCM / Asahi Shimbun «Kyogaku».
« Su calidad los convierte en productos que puedo recomendar con total confianza tanto a principiantes como a músicos experimentados. »
Es miembro de la Asociación Japonesa de Saxofonistas.