בן דוד הכהן ובתיה. נולד ביום כ"ח במרחשון תש"י (20.11.1949), במושב השיתופי בני ברית (מולדת). הוא למד בבית הספר היסודי בצופית ובשנים תשי"ח - תשי"ט שהה עם משפחתו באמסטרדם, לשם יצא אביו בשליחות מטעם הסוכנות היהודית. שמאי התגעגע מאוד לארץ, בעיקר משום שהיה רגיל לגור בסביבה כפרית ולבלות את רוב זמנו בטיולים בטבע. כאשר שב לארץ עם הוריו סיים את בית הספר היסודי, והתקבל לבית הספר התיכון על שם עמי אסף, בבית ברל. הוא מצא עניין רב בעיקר בביולוגיה והשתתף בשיעורים ובעבודת המעבדה של תלמידי הסמינר שבבית ברל. המורה לביולוגיה העריך מאוד את כישוריו ואמר עליו שהוא אינו נופל בידיעותיו מתלמידיו הבוגרים, על אף גילו הצעיר. שמאי הרבה לטפל בבעלי חיים שבפינת החי ואהב לערוך טיולים בחיק הטבע, אולם אהבתו למוסיקה ולפריטה על פסנתר היו בראש מעייניו. הוא היה מבלה שעות מרובות על יד הפסנתר ובהאזנה למוסיקה קלאסית. גם כאשר היה מגיע לחופשה, בעת שירותו הצבאי, היה הולך קודם כל לכלי האהוב עליו מכל - הפסנתר. שמאי היה מטבעו נער עצמאי והישיבה בכיתה הייתה עול כבד שרבץ עליו. על אף שקיבל תמיד את דעת המורים, הוא דרש מידה גדולה של חופש - וגם קיבל אותה. המורים בישיבתם סיכמו: "אל נפריע לשמאי". הוא הרבה לקרוא ולהתעניין בספרות רצינית, פילוסופית.

הוא גויס לצה"ל בנובמבר 1967 והצטיין כחייל נועז. לאט-לאט עלה בסולם הדרגות והגיע לדרגת סגן-משנה. הוא היה בחור אמיץ, שלא ידע פחד גם בזמנים הקשים כאשר שהה עם יחידתו באזור תעלת סואץ. בין שאר תכונותיו, שהיו יושר והעדר תסביכים, בלט יצר ההרפתקנות. ביום כ"ט בשבט תש"ל (5.2.1970), נפל בקרב באזור תעלת סואץ. הובא למנוחת עולמים בבית הקברות בצופית. ימים אחדים לאחר נפילתו הועלה שמאי לדרגת סגן.

לאחר נפילתו כתבה המשוררת דליה רביקוביץ שיר, בו העלתה את זכרו של שמאי.