Diplômée de l'école du Théâtre National de Strasbourg (TNS) en 1990, Marilyne Canto démarre sa carrière sur les planches, sous la direction de Jacques Lasalle et de Jean Jourd'heuil. L’aventure continue devant les caméras de Claude Chabrol, Dominique Cabrera, Manuel Poirier, Pierre Salvadori, René Féret, Maïwenn ou encore Robert Guédiguian. La comédienne joue également dans plusieurs téléfilms avec William Karel ou Alain Tasma. Parallèlement à sa carrière d’actrice, elle exprime également son amour du cinéma comme assistante auprès de Philippe Garrel et signe dans la foulée plusieurs courts métrages en tant que réalisatrice : Nouilles, qui décroche le Grand Prix du festival de Brest en 2007, Fais de beaux rêves, qui reçoit le César du meilleur court métrage en 2007 ainsi que les Grands Prix des festivals de Clermont-Ferrand et de Belfort en 2006. Du court au long, il n’y a qu’un pas, qu’elle franchit avec Le Sens de l’humour, sélectionné à Locarno et soutenu par la Fondation Gan. Elle réalise aussi Faire la paix, un documentaire pour Arte. On aura également l’occasion de la voir dans beaucoup de premiers films : Après la guerre, d’Annarita Zambranno ou encore Le Ciel étoilé au-dessus de ma tête, d’Ilan Klipper. Elle participe aussi à la série Alex Hugo, aux côtés de Samuel Le Bihan. Cette année, on la retrouvera dans Ibrahim de Samir Guesmi ainsi que dans Presque, le prochain film de Bernard Campan.
Intervenante pédagogue depuis 15 ans, elle anime des ateliers jeu d’acteur et cinéma à la Fémis, puis à la CinéFabrique à Lyon et depuis 5 ans au Conservatoire National d’Art Dramatique de Paris.