Héloïse Cholley se forme tout d’abord en chant lyrique et piano à la Maîtrise de Paris durant huit années. Elle y connaît ses premières expériences scéniques, notamment dans le spectacle musical Le Voyage de Pinocchio mis en scène par Sandrine Anglade.

Après sa licence d’Étude Théâtrale à la faculté Sorbonne–Nouvelle, elle entre sur concours à l’ENSATT, où elle sera dirigée par Lilo Baur, Philippe Delaigue, Agnès Dewitte, Duccio Belluggi, Guillaume Lévêque, Claudia Stavisky, et Laurent Gutmann.

Elle entre ensuite à l’Académie de la Comédie Française, où elle aura l’occasion d’être dirigée par Clément Hervieu-Léger, Guy Cassiers, Julie Deliquet et Ivo Van Hove.

Elle joue dans La Tempête de Shakespeare, mis en scène par Sandrine Anglade, et dans La Maison de Bernarda Alba de Federico Garcia Lorca, mis en scène par Yves Beaunesne.

En 2025, elle joue dans Random Access Memories, d’Emmanuelle Destremau, mis en scène par Mégane Arnaud, et En Attendant le Soleil, de Bastien Guiraudou.

Elle co-créé la Compagnie Vénus aux côtés d’Emma Laristan, afin d’accueillir leur premier spectacle : Les Bonnes, de Jean Genet, créé au CDN de Lorient, en tournée actuellement.