Гийом Гальенн — выпускник парижской Высшей национальной консерватории драматического искусства. С 1998 года Гийом выступает на сцене одного из известнейших театров Франции — "Комеди Франсез".
В кино Гальенн дебютировал в 1992 году, появившись в небольшой роли в картине "Доска почета". Из почти пятидесяти ролей Гийома Гальенна в кино и на телевидении наиболее известные были исполнены им в фильмах "Астерикс и Обеликс в Британии", "Мария-Антуанетта", "Мсье Ибрагим и цветы Корана". Французским зрителям Гальенн знаком также как ведущий нескольких телевизионных шоу.
В 2013 году на «двухнедельнике режиссеров» Каннского фестиваля состоялась премьера комедии "Я, снова я и мама", в создании которой Гальенн впервые принял участие не только как актер, но и как постановщик, продюсер и сценарист. Картина была отмечена двумя наградами этого престижного кинофорума — призом Общества драматических авторов и композиторов (SACD) за лучший фильм и призом Международной конфедерации художественного кино (C.I.C.A.E.).