Марина Мстиславовна Неёлова родилась в Ленинграде 8 января 1947 года.

После школы, преодолев конкурс в сто человек на место, Марина Неёлова поступила в Ленинградский государственный институт театра, музыки и кинематографии (ЛГИТМИК), на курс очень известных питерских педагогов — Ирины Мейерхольд, дочери знаменитого режиссера и театрального реформатора Всеволода Мейерхольда, и ее мужа, известного актера Василия Васильевича Меркурьева. После окончания ЛГИТМИК в 1969 году была принята в штат киностудии "Ленфильм".

С 1972 года – актриса академического театра им. Моссовета, где сыграла в пьесе Ивана Буковчана «Сердце Луиджи, или Казнь тупым мечом». Репетировала у Анатолия Эфроса, который ставил тогда «Турбазу» Эдварда Радзинского, но спектакль запретили. В этот момент на Марину Неёлову обратил внимание молодой талантливый режиссер «Современника» Валерий Фокин. Вместе с Константином Райкиным они пригласили ее войти в их спектакль «Валентин и Валентина». Для Марины Неёловой пьеса Михаила Рощина стала не просто удачным дебютом на сцене, но всеми замеченным началом большой и счастливой театральной биографии.

С тех пор (с 1974 года) она и служит в «Современнике», в котором в настоящее время является одной из ведущих актрис театра. В сегодняшнем репертуаре актрисы - Раневская в "Вишневом саде" А.П.Чехова, Мария Антоновна в "Ревизоре" Н.В.Гоголя, Анфиса в одноименном спектакле по пьесе Леонида Андреева, Евгения Семеновна в "Крутом маршруте" Евгении Гинзбург, Елизавета в спектакле "Играем... Шиллера!" (сценический вариант трагедии Ф.Шиллера "Мария Стюарт"), Принцесса Космонополис и Хэвенли в спектакле "Сладкоголосая птица юности". Интереснейшей работой в театре стал моноспектакль "Шинель" в постановке В.Фокина, в котором она играет Башмачкина.

За роль Елизаветы в спектакле "Играем... Шиллера!" Марина Неёлова удостоена Государственной премии Российской Федерации в 2001 году.

Дебютировала в кино, будучи студенткой третьго курса - снялась в фильме «Старая, старая сказка» у Надежды Кошеверовой. Первые роли актрисы в кино были сказочно-романтичными ("Тень", "Принц и нищий"; "Сломанная подкова") или лирическими ("Цвет белого снега"; "Ждем тебя, парень!"). Яркое драматическое дарование актрисы, ее способность проявлять искренние чувства на пределе человеческих эмоций раскрылись в роли Нины в кинокартине "Монолог" И.Авербаха.

В дальнейшем в кино Марине Неёловой блестяще удается воплощать образы ранимых, хрупких, незащищенных героинь, которые тем не менее упрямо отстаивают личную независимость - Степанида Базырина ("С тобой и без тебя"), Саша Неродова ("Просто Саша"), Валентина Костина ("Слово для защиты"), Нина Георгиевна ("Фотографии на стене"), Алла ("Осенний марафон").

Но утвердив себя в драматическом амплуа, актриса вновь испытала склонность к лирической комедии или легкому фарсу ("Красавец-мужчина"; "Дамы приглашают кавалеров"; "Карусель"; "Чужая жена и муж под кроватью"; "Мы веселы, счастливы, талантливы"). Она снималась у Ильи Авербаха и Семена Арановича, Эльдара Рязанова и Михаила Козакова, Вадима Абдрашитова и Маргариты Микаэлян, Родиона Нахапетова и Ивана Киасашвили, Никиты Михалкова и Романа Балаяна, Георгия Данелия…

С середины 80-х Марина Неёлова снимается все реже. При этом она чередует современные драматические ("Дорогая Елена Сергеевна", "Ты у меня одна") и костюмно-исторические трагикомические образы ("Тень, или Может быть, все обойдется", телефильм "Ревизор", "Сибирский цирюльник"). Большой интерес зрителей вызвала картина Евгения Татарского "Тюремный романс", основанная на реальных событиях. Марина Неёлова исполнила главную женскую роль в этом фильме - следователя прокуратуры Елену Шемелову, влюбившуюсяся в заключенного.

В последние годы в кино Марина Неёлова снимается крайне редко. В детективном сериале "Азазель" (2002) по одноименному роману Бориса Акунина она сыграла леди Эстер, а в фильме "Леди на день" (2002) - Анни. Одной из последних работ Марины Неёловой стала главная роль в детективном телесериале "Предлагаемые обстоятельства" (2009).