Начинала свою актерскую карьеру Марвел на Бродвее. Она приняла участие в двух десятках постановок, и заслуженно получила Obie целых четыре раза, за свои роли в пьесах «Тереза Ракен», «Гедда Габлер», «Трамвай Желание» и «Неравный брак». В 2009 году Элизабет была номинирована на престижную театральную премию «Драма Деск», за исполнение главной роли в популярной бродвейской пьесе «Пятьдесят слов».
На телевидении Марвел стала известна лишь в 2000 году, после того ка приняла участие в успешном сериале «Восточный парк». Так же она снималась в проекте «Тушите свет», который был закрыт по окончанию первого сезона. Элизабет запомнилась зрителям по своим ролям в популярных сериалах «В поле зрения», «Сестра Джеки», «Закон и порядок: Специальный корпус» и «Студия 30», в которых как правило участвовала в качестве приглашенной звезды.
В 2010 году на экраны вышел фильм «Железная хватка», в котором Марвел исполнила роль старой Мэтти и выступила в качестве рассказчика за кадром. В последние несколько лет Элизабет стали приглашать в большое кино, среди наиболее ярких проектов - «После прочтения сжечь» (2008), «Любовь и прочие обстоятельства» (2009), «Эволюция Борна» (2012), «Линкольн» (2012) и «Гайд-Парк на Гудзоне» (2012). В марте 2013 года стартовал сериал «С закрытыми глазами» канала CW, в котором Марвел досталась главная роль.
С 2004 года состоит в браке с актером Билли Кэмпом. У пары есть сын, которого зовут Силес.