Marlies Heuer volgde haar opleiding begin jaren zeventig aan de eigenzinnige mime-opleiding van de Amsterdamse Theaterschool. Zij studeerde daar beweging dans en toneel.
Sindsdien is zij werkzaam als actrice en theatermaker in allerhande theaterproducties.
De afgelopen jaren speelde zij onder andere bij Toneelgroep Amsterdam, Carver, Carroussel het Ro Theater en het Onafhankelijk Toneel. Zij was de afgelopen jaren te zien in de veel geprezen Marcel Proust cyclus van Guy Cassiers. Ook was zij te zien bij Toneelhuis te Antwerpen.
Marlies werd verschillende keren onderscheiden onder meer met de Albert van Dalsumprijs voor haar productie Gebeurd in Turijn in 1991 en in 1998 met de Theo d’Or voor haar rol als Hedda Gabler. En in 2012 is zij voor haar rol in Am Ziel gelauwerd met de Theo d’Or 2012. Zij is tevens verbonden als docente aan de Theaterschool te Amsterdam.
In 2014 speelde Marlies in Phaedra van de Utrechtse Spelen.