Nathalie se forme à l’École Nationale du Cirque, puis au Conservatoire National Supérieur d’Art Dramatique de Paris, dans les classes de Pierre Vial et de Gérard Desarthe. Elle joue dans de nombreuses pièces, d’auteurs classiques et contemporains, liant toujours la puissante énergie physique du cirque à son travail d’actrice, et travaille également au cinéma et à la télévision. En 2001, elle crée son école d’initiation aux arts du cirque à Paris, « Jour de Cirque », où elle enseigne à des publics de tous âges. En 2014, elle se met en scène en solo sur le texte La Luitote de Marcelle Barreau, sa mère, à qui elle rend hommage à travers l’acte théâtral. Elle rejoint Le Désert en Ville sur le spectacle Souviens-toi d’avant l’aube, dont elle participe à la création en tant que comédienne.