Méril stamt van haar vaders kant af van het Russische prinselijke huis Gagarin en van haar moeders kant uit een Oekraïense adellijke familie.

Ze verscheen in 125 films tussen 1959 en 2012, waaronder films geregisseerd door Jean-Luc Godard (A Married Woman / Une femme mariée), Luis Buñuel (Belle de jour) en Rainer Werner Fassbinder (Chinese Roulette).

Ze verscheen ook in de Canadese televisieserie Lance et Compte uit Quebec.

Ze trouwde in 1969 met de Italiaanse regisseur Gian Vittorio Baldi.

Het huwelijk eindigde in 1978.

Ze is wellicht het best bekend om haar rollen als medium Helga Ulmann in Deep Red van Dario Argento en als een sadistische rijke dame in Night Train Murders (1975) van Aldo Lado.

In 2014 trouwde ze met de Franse componist Michel Legrand. (Divers bronnen, Wikipedia en foto 1 en 3 uit de Franse film La Main Chaude (1960) en dit samen met Jacques Charrier, foto 4 samen met haar zus Hélène in hun flat in Parijs