Воспитывалась матерью до пятнадцати лет, после чего переехала в Париж и в 1969 году получила свою первую роль в кино. Получила международную известность, снявшись в фильме 1972 года «Последнее танго в Париже» Бернардо Бертолуччи в актёрском дуэте с Марлоном Брандо.
Эта роль помимо известности принесла и проблемы, поскольку Марии Шнайдер стали предлагать роли аналогичного плана. Вокруг неё стали разгораться скандалы. Подвергалось сомнению, что Желен является её отцом. Злоупотребление алкоголем и наркотиками привели Шнайдер в соответствующие лечебные учреждения. В 1976 году она была отстранена от съёмок в фильме Бертолуччи «Двадцатый век», который мог бы стать следующей вехой в её карьере.
Впоследствии играла у Микеланджело Антониони, Жака Риветта, Франко Дзефирелли, Энки Билала, Марко Беллоккьо, Бертрана Блие, снялась в культовом фильме Сирила Коллара «Дикие ночи» (1992). Работала на телевидении.