На широких экранах дебютировал в 1988 году с эпизодической ролью в довольно популярной картине «Невыносимая легкость бытия» Фила Кауфмана. После была роль в картине «Охота за «Красным Октябрем»» Джона МакТирнана, главную роль в которой исполнил Шон Коннери. Несмотря на участие в таких популярных картинах, обратить на себя внимание Стеллану удается только лишь в 1996 году, сыграв главную мужскую роль в мелодраме Ларса Фон Триера «Рассекая волны», после съемок в которой к нему начали поступать по-настоящему интересные предложения.
С тех пор актер снялся еще в двух картинах Ларса фон Триера «Танцующая в темноте» (2000) и «Догвилль» (2003), и многих других. Наибольшую известность приобрели следующие фильмы с его участием: «Бессонница» (1997), «Амистад» (1997), «Ронин» (1998), «Глубокое синее море» (1999), «Изгоняющий дьявола: Начало» (2004), «Изгоняющий дьявола: Приквел» (2005), «Пираты Карибского моря 2: Сундук мертвеца» (2006) и «Пираты Карибского моря 3: На краю Света» (2007).
Один из наиболее талантливых голливудских актеров двенадцать раз номинировался на различные кинематографические награды, пять из которых получил. Был женат на актрисе Май Скарсгард. Отец шестерых детей, двое из которых пошли по стопам родителей и стали актерами.