En 2007, elle est diplômée d'une licence en arts du spectacle, spécialité « théâtre », de l'université Sorbonne Nouvelle-Paris 3[2]. Formée également en chant et en danse, Mariem Ben Chaâbane dirige des ateliers de théâtre.
En 2019, Mariem Ben Chaâbane prend un rôle principal dans la série tunisienne Machair de Muhammet Gök[4],[5] : elle joue le rôle de Meriem, une femme combattante qui souffre d'une tumeur du cerveau et n'a plus que quelques jours à vivre. La série remporte un important succès au Maghreb pendant le mois de ramadan[6].