Révélée à 16 ans aux côtés de Fabrice Luchini et Juliette Binoche dans Ma Loute de Bruno Dumont, elle alterne depuis entre cinéma et télévision, notamment dans Fleuve noir aux côtés de Vincent Cassel, Romain Duris et Sandrine Kiberlain et dans la série à succès Mental.

Elle fait partie des révélations des Césars 2021 grâce à son rôle dans K contraire de Sarah Marx.

LAURÉNA THELLIER fera partie du Jury de l'édition 2021 des Regards de l'ICART.