Родилась в Ливане, где её отец, французский археолог Анри Сейриг, проводил археологические раскопки. По матери прапраправнучка де Соссюра. Училась актёрскому мастерству в Париже и Нью-Йорке.
В 1960 г. сыграла главную роль в одном из эпохальных фильмов в истории кинематографа — «В прошлом году в Мариенбаде». Через три года снялась ещё в одном фильме Алена Рене — «Мюриэль, или время возвращения», за который получила награду Венецианского кинофестиваля — Кубок Вольпи за лучшую женскую роль. Как театральная актриса играла в пьесах Тургенева, Чехова, Пиранделло, Пинтера, Стоппарда, Уайльда, Шекспира. Спектакли с её участием ставили Андре Барсак, Клод Режи, Хорхе Лавелли, Альфредо Ариас и др. В кино работала со многими выдающимися режиссёрами: Аленом Рене, Луисом Бунюэлем, Франсуа Трюффо, Мишелем Суттером, Гарри Кюмелем, Джозефом Лоузи, Шанталь Акерман и др. Играла во французских, американских и немецких картинах, поскольку свободно владела всеми тремя языками.
Умерла от рака яичников (хотя другие источники упоминают о смерти от рака лёгких) и похоронена на кладбище Монпарнас. Как было отмечено в некрологов, «поразительная, почти нереальная аристократически-рафинированная красота сочеталась в ней с абсолютной замкнутостью создаваемых ею экранных образов».
В 1977 году Сейриг сняла документальную ленту «Будь красива и молчи» — своеобразный манифест феминизма в киноискусстве.
