Muriel Robin crece junto con sus dos hermanas, Martine y Nidia, en la zapatería de sus padres. Pasa toda su infancia en St. Étienne, donde sus progenitores se establecieron en 1960. Sueña con convertirse en cantante, pero en 1975, tras suspender dos veces el examen final de la educación secundaria, decide dejar los estudios y ponerse a trabajar en una tienda de sus padres en St. Étienne. Sin embargo, en 1977 abandona a su familia y se muda a París para seguir una formación en el Cours Florent. Obtiene la máxima calificación en las pruebas de acceso del Conservatorio de Arte Dramático, en el que permanece durante tres años bajo la dirección de Michel Bouquet. Tras concluir sus estudios en 1981 con un premio, se une al equipo del programa de televisión “Le Petit théâtre de Bouvard”, que le brinda la oportunidad de interpretar su primer papel en la obra “Doble hogar” (“Double Foyer”) en 1985.

Posteriormente se lanza al mundo de la escritura. En 1988 conoce a Pierre Palmade, con el que inicia una colaboración profesional que da lugar a varios “One woman shows”. En 1987 acepta el papel de Valérie Lemercier en “Los túneles del tiempo: los visitantes 2” (“Les couloirs du temps: les visiteurs 2”), su primera aparición en el cine. En el año 2000 decide poner fin a su carrera como humorista para dedicarse exclusivamente a la gran pantalla. Es entonces cuando protagoniza la película de Mehdi Charef “Marie-Line”. Más tarde, Muriel Robin presta su voz al personaje de Bécassine, en la cinta de dibujos animados “Bécassine, el tesoro vikingo” (“Bécassine, le trésor viking”). Con frecuencia los directores recurren a ella por su potencial cómico. De hecho, interpreta al personaje principal de la nueva comedia dramática de Coline Serreau, “Santiago… La Meca” (“Saint Jacques... La Mecque”) y forma parte del extraordinario reparto de “Museo arriba, museo abajo” (“Musée haut, musée bas”), película en la que sus breves apariciones provocan la carcajada del público. Pero es en dos documentales donde Muriel Robin se muestra “al natural”: “El baile de las actrices” (“Le Bal des actrices”), de Maïwenn, y un conmovedor documental para televisión sobre Annie Girardot, en el que Muriel Robin emociona al público al hablar de su amiga, enferma de alzhéimer.