В кино Шелл дебютировал в 1955, сыграв в фильме Л.Бенедека «Дети, матери и генералы» молодого немецкого солдата, отказавшегося воевать и расстрелянного за нарушение присяги. Вскоре появился и в других немецких картинах о Второй мировой войне – «Двадцатое июля»; «Девушка из Фландрии». В дальнейшем герои военных лет становятся излюбленными персонажами Шелла, в их трактовке превалируют антинацистские и антимилитаристские интонации.
Ранние работы Шелла продемонстрировали высокую исполнительскую культуру этого актера с яркой внешностью (сочетание мужественной красоты и интеллекта). В 1958 был приглашен на съемки в Голливуд, где не без успеха дебютировал в фильме Э.Дмитрыка «Молодые львы» по роману И.Шоу. Его героем становится фанатичный гитлеровский служака, капитан Гарденберг, персонаж второстепенный, однако заметный даже на фоне игры М.Брандо и М.Клифта. Спустя три года, также в Голливуде, Шелл предстал в образе другого героя этой эпохи – адвоката Ганса Рольфе, выступающего защитником нацистских главарей на процессе в Нюрнберге. Актерское мастерство Шелла было по праву оценено «Оскаром» за лучшую мужскую роль.
В 1962 Шелл в броской, несколько театральной манере создал образ Франца фон Герлаха, одного из центральных персонажей фильма В.Де Сика «Затворники Альтоны» по Ж.-П.Сартру.
В Америке Шелл снимался в телефильмах и приключенческих сериалах, не отказывался от участия в мелодрамах, комедиях, триллерах. Убедительно выглядел в главной роли биографической драмы о Симоне Боливаре.
В 1970-е годы его коньком остались фильмы и роли антинацистского содержания, хотя ни сами эти фильмы, ни роли, сыгранные в них Шеллом, не идут в сравнение с картинами 1960-х. По праву войдя в мировую актерскую элиту, Шелл неизменно получал приглашения сниматься в крупных голливудских и копродукционных проектах, особенно в фильмах о Второй мировой войне. Однако к этому времени главным приложением его сил и способностей становится режиссерская и продюсерская деятельность.
Первый опыт самостоятельной реализации кинопроекта состоялся еще в 1968. Как кинорежиссер Шелл дебютировал в 1971 экранизацией повести И.С.Тургенева «Первая любовь». Следующая режиссерская работа Шелла, где он также выступил как автор сценария, продюсер и исполнитель главной роли, «Пешеход», номинировалась на премию «Оскар» как лучший иностранный фильм. В 1984 Шелл снял многочасовой документальный фильм о «Марлен Дитрих». Его последняя постановка – семейная мелодрама для американского телевидения «Свечи в темноте».
Шелл много снимался в 1980-х и 1990-х годах, сыграл Петра I в американском телепроекте «Петр Великий», неожиданно появился в роли Ленина в телесериале «Сталин». В Голливуде Шелл перешел на роли второго плана, но в Германии играл главных героев. Был женат на русской актрисе Наталье Андрейченко.
Скончался 1 февраля 2014 года в родной Австрии.