Après des études théâtrales à l’Université Paris 3, une formation au sein de l’Unité Nomade au CNSAD ainsi que de nombreux assistanats auprès de Ludovic Lagarde, Jacques Nichet, Alain Ollivier et Stéphane Braunschweig, Célie Pauthe met en scène dans les années 2000 Quartett d’Heiner Müller, L’Ignorant et le fou de Thomas Bernhard (Prix de la Révélation théâtrale par le Syndicat de la critique) et S’agite et se pavane d’Ingmar Bergman.
De 2010 à 2014, elle est artiste associée à La Colline – théâtre national où elle crée Long voyage du jour à la nuit d’Eugene O’Neill ; avec Claude Duparfait, Des arbres à abattre  de Thomas Bernhard ; Yukonstyle de Sarah Berthiaume, et Aglavaine et Sélysette de Maurice Maeterlinck.
Entre 2013 et 2023, Célie Pauthe prend la direction du Centre Dramatique National Besançon Franche-Comté. Elle y met en scène La Bête dans la jungle suivie de La Maladie de la mort, d’après Henry James et Marguerite Duras ; Un amour impossible, de Christine Angot ; Bérénice de Racine-Duras ; Antoine et Cléopâtre de Shakespeare et Oui de Thomas Bernhard.
Ces trois derniers spectacles sont représentés à l’Odéon-Théâtre de l’Europe.
Pour l’opéra, elle met en scène, en 2019, La Chauve-Souris de Johann Strauss avec l’Académie de l’Opéra national de Paris ; et en 2022 L’Annonce faite à Marie de Philippe Leroux d’après la pièce de Paul Claudel à Angers Nantes Opéra (Grand prix du Syndicat de la  critique – reprise en 2026 au Théâtre du Châtelet).
Parallèlement à son activité de metteuse en scène, Célie Pauthe mène depuis de longues années, un travail de pédagogie avec de jeunes acteurs, metteurs en scène, scénographes, créateurs sons, dans différentes Écoles supérieures d’art dramatique ou instituts de formation (ENSATT, ESAD, ERAC, La Manufacture – Haute École des arts de la scène de Lausanne, DEUST Théâtre Besançon, Institut des Beaux-arts de Bagdad).