玛丽·吉莲出生在在比利时列日市，父亲是名记者，母亲是位儿童文学作家。吉莲从小就醉心于舞蹈和表演，希望日后能成为一名演员。13岁时，她加入了列日市Vivier话剧团，并于次年随团到了加拿大的魁北克进行巡回演出。
1991年，年仅16岁的吉莲参加了琼-杰奎斯·安诺德执导的影片《情人》的女主角试镜，虽然此片最终没有选定吉莲作为影片的女主角，但此片的选角人把吉莲的试镜片断拿给了导演热拉尔·娄杰尔(Gérard Lauzier)，他立即被吉莲的修长身材和自然亲切的笑容所吸引，邀请她出演影片《我的爸爸是英雄》中的女主角，饰演大名鼎鼎的法国男星杰拉尔·德帕迪约的女儿。吉莲因在片中年轻俏皮的表演，获当年凯撒奖最有前途女新人奖提名。1992年，吉莲因成功饰演影片《玛丽》中未婚怀孕的年轻少女而荣获巴黎影展最佳女演员奖，这也是她到目前为止参与拍摄的唯一一部比利时影片。1993年，拍完电视电影《海边男人》后，吉莲为了进一步提高自己的演技，在布鲁塞尔马戏学校学习了4个月的演唱、舞蹈、话剧，甚至杂技。
1995年，吉莲与法国著名导演贝特郎·塔维尼埃合作拍摄了《诱饵》，在片中她扮演一个伙同男友、利用自己的美貌勒索钱财的18岁少女娜塔莉，这个无辜而又天真、让人心疼又心寒的少女深深打动了观众，使吉莲的表演天分终于得到了大家的肯定，尤其是导演贝特朗本人，他曾经一度他认为吉莲的面孔太过乖巧高雅，并不符合娜塔莉亦正亦邪的形象，然而事实证明他的选择是正确的，《诱饵》一片最终不仅荣获了第45届柏林电影节金熊奖，也使玛丽·吉莲获得法国新进女演员奖(Prix Romy Schneider)以及凯撒奖最有前途女新人奖的提名。
此时，年轻的玛丽·吉莲虽然尚未获得比较大的奖项，但这丝毫不影响她成为法国影坛备受注目的新晋女演员，使她有机会与丹尼尔·奥图、艾曼纽·贝阿等大牌明星合作拍片，并凭借1997年的古装片《复仇雄心》获得凯撒奖最佳女主角提名。
除了在银幕上饰演不同角色之外，玛丽·吉莲还一直作多方面发展。1995年，她开始正式登台表演话剧，在法文版《安妮日记》中扮演安妮·弗兰克。此剧在巴黎、里昂和比利时做巡回演出，大获成功，吉莲因此获得莫里哀戏剧奖提名。2002年，她再次登上话剧舞台，与皮埃尔·瓦内克和Vicent Elbaz一同出演了话剧《歇斯底里》。
由于长期拍摄法国影片，吉莲的迷人美貌和自然清丽的梨涡浅笑，早已是法国人的标志，所以从1998年起，法国著名化妆品品牌兰蔻就聘请她为该品牌的代言人。此外，吉莲还从2005年9月起为瑞士名表伯爵表代言。和很多影星一样，繁忙工作之余的吉莲也同样热心公益事业，是无国界兽医协会的教母。
