اقتحمت مريم فخر الدين العمل التمثيلي على الرغم من أنه لم يكن أحد أحلامها , ودخلت الوسط الفني عقب فوزها من قبل مجلة ايماج الفرنسية بجائزة أجمل وجه، مما أهلها لأن تقوم بدور البطولة في أول أفلامها السينمائية عام 1951م تحت عنوان “ليلة غرام”.

أشتهرت الفنانة مريم فخر الدين خلال فترة الخمسينات والستينات في السينما العربية بأدوار الفتاه الرقيقة العاطفية, حتى أصبحت رمزًا للرومانسية وأطلق عليها لقب “حسناء الشاشة”،  ولكنها نجحت في تنوع أدوارها لتخرج من هذه الشخصية النمطية التي برعت في أدائها.

واختلفت أدوارها على الشاشة  في مطلع السبعينات بحكم السن وأصبحت تقوم بأدوار الأم وزوجة الأب في العديد من الأعمال السينمائية والتلفزيونية،و قدمت مريم أكثر من 240 فيلمًا من الأفلام البارزة في تاريخ السينما العربية، منها “حكاية حب” و”رد قلبي” و”اللقيطة” و”ملاك وشيطان” و”بئر الحرمان” و”الأيدي الناعمة” و”يا تحب يا تقب” و”قشر البندق”.