Noëlle-Anne Darbellay obtient sa virtuosité auprès de Karen Turpie à la Hogeschool voor de Kunsten Utrecht et à la Haute Ecole de Musique de Genève auprès de Stefan Muhmenthaler, qu’elle assiste depuis. Elle a complété son parcours par des master-classes avec David Takeno, Felix Andrievsky, Siegfried Palm, Bruno Canino, ainsi que par l’étude du violon baroque avec Julia Schröder.
Comme soliste elle s’est produite entre autres au Lucerne Festival, Festival „rainy days“ de la Philharmonie de Luxembourg, Schumannfest de la Tonhalle Düsseldorf, Musiksommer Ernen, Davos Festival young artists in concert, Musikfestival Bern, aux World New Music Days, Music Documents Tokyo, Rencontres musicales de Champéry, à la Schubertiade d’Espace 2 et au Festival International de Musique Tibor Varga à Sion.
Son activité comme musicienne de chambre l'amena à de nombreuses tournées en Europe, Amérique du Nord comme en Asie dans les salles les plus prestigieuses, avec de nombreuses productions radiophonique (e.a. WDR, SWR, BR-Klassik, Deutschlandfunk, Radio Denmark, SRF 2 Kultur).
Elle est membre du Nouvel Ensemble Contemporain et travaille entre autres avec l’orchestre de Chambre de Bâle, Gstaad Festival Orchestra, Collegium Novum Zürich et l’ensemble de musique ancienne Die Freitagsakademie.
Avec son frère, le corniste Olivier Darbellay, Noëlle-Anne forme le noyau de l’Ensemble Orion. Entourés de musiciens de renom, ils explorent avec l’Ensemble un répertoire qui s’étend du solo au nonette. En 2018 ils ont enregistré pour le Label Challenge Records un disque acclamé par la critique avec le pianiste Benjamin Engeli comprenant les trios de Brahms et Koechlin.
Outre son répertoire de violoniste, elle travaille sur des projets interdisciplinaires et a créé de nombreuses œuvres. Noëlle-Anne Darbellay est membre fondateur du collectif Jetpack Bellerive qui s’engage dans l’exploration des frontières entre musique contemporaine, arts visuels et l’art du spectacle et auquel des artistes et compositeurs de renom international ont dédié des œuvres.
Pour son travail innovatif elle a reçu le prix de musique de la commission cantonale de Berne.