Shelton 20 yoshga to'lmasdan oldin suratga tushishni boshlagan, 1990-yillarda bir nechta filmlarda paydo bo'lgan. Qizning debyuti shov-shuvli drama "Grand Canyon" (1991) filmida bo'lgan, keyinchalik "The Sandlot" (1993), "Nixon" (1995) va "Warriors of Virtue" (1997) filmlarida ishtirok etgan. Keyinchalik aktrisa "Pleasantville" (1998) va "Never Been Kissed" (1999) filmlarida suratga tushgan. Barcha ushbu filmlarda Marli ikkinchi darajali rollarni ijro etgan, ammo aynan ular orqali birinchi mashhurlikka erishgan.
2001-yilda Marli Shelton birinchi marta qora komediya "Sugar & Spice" filmida bosh rolni olgan, shuningdek, yoshlar uchun qo'rqinchli film "Valentine" (2001)da asosiy qahramonlardan birini o'ynagan. Keyinchalik "Uptown Girls" (2003), "Sin City" (2005) va "The Last Kiss" (2006) filmlarida ikkinchi darajali rollarni ijro etgan. 2009-yilda Marley Shelton "A Perfect Getaway" filmida suratga tushgan. Aktrisa bilan birga suratga tushgan aktyorlar orasida Milla Jovovich va Timothy Olyphant bor edi.
2010-yil 1-iyulda ommaviy axborot vositalarida "Scream 4" filmida Marli Shelton sherif vazifasini bajaruvchi Judi Xiks (Judy Hicks) rolini o'ynashi haqida ma'lumot chiqdi, avval bu rol Lake Bellga bergan edi. Film 2011-yil 15-aprel kuni ekranga chiqdi.
2001-yil iyul oyida Marli Shelton kinoproduser Bo Flinn (Beau Flynn) bilan turmush qurgan. 2009-yil 6-sentyabrda ularning birinchi qizi Vest (West) dunyoga kelgan.