Элизабет Марвел родилась в Ориндже, штат Калифорния и училась актёрской профессии в Джульярдской школе. Свою карьеру она появилась в двух десятках бродвейских и офф-бродвейских постановках, которые принесли ей четыре премии Obie за лучшую женскую роль в пьесах «Тереза Ракен», «Гедда Габлер», «Трамвай Желание» и «Неравный брак». В 2009 году она также номинировалась на «Драма Деск» за главную роль в бродвейской пьесе «Пятьдесят слов». В 2015 году Марвел была приглашена на главную роль в бродвейской адаптации романа «Мизери» с Брюсом Уиллисом.

На телевидении Марвел известна благодаря своей роли в сериале «Восточный парк», где она снималась с 2000 по 2004 год. Также она снялась в закрытом после одного сезона сериале «Тушите свет» в 2011 году и была гостем в таких шоу как «В поле зрения», «Сестра Джеки», «Закон и порядок: Специальный корпус» и «Студия 30». В марте 2013 года Марвел получила главную роль в пилоте сериала «С закрытыми глазами» канала CW, который не был заказан каналом. В 2014 году она присоединилась к сериалу Netflix «Карточный домик» в роли Хизер Данбар, конкурента центрального персонажа на пост президента.

На большом экране Марвел выступила в качестве рассказчика за кадром и исполнительницы старой Мэтти в фильме 2010 года «Железная хватка». Также она появилась в фильмах «После прочтения сжечь» (2008), «Любовь и прочие обстоятельства» (2009), «Эволюция Борна» (2012), «Линкольн» (2012) и «Гайд-Парк на Гудзоне» (2012).