Natalie Sundelin är utbildad vid Teaterhögskolan i Malmö.
Sundelin har bland annat synts i Älskarinnorna, som kommer att spelades på Dramaten under Scenkonstbiennalen 2023 och i Sveriges Radio Dramas Före/efter Ådalen 31. Hon har synts som Karin Thimm i Petra von Kants bittra tårar och Jane Eyre på Malmö Stadsteater. Natalie medverkar även som Emelie i tv-serien Jägarna och som den hemliga säkerhetsagenten Petra Ulrish i Max Anger: Med ett öga öppet på Viaplay.
Under spelåret 2023–2024 medverkar Natalie Sundelin i Linje Lusta på Örebro Teater.