In Bern geboren und aufgewachsen in einer Musikerfamilie, studierte Noëlle-Anne Darbellay Violine an der Hochschule der Künste Utrecht (NL) bei Karen Turpie und an der Hochschule für Musik Genf bei Stefan Muhmenthaler, dessen Assistentin sie seither ist. Wichtige Impulse erhielt sie u.a. von David Takeno, Felix Andrievsky, Bruno Canino, Siegfried Palm und für die Barockvioline von Julia Schröder.
Als Solistin trat sie u.a. am Lucerne Festival, an den rainy days der Philharmonie Luxembourg, am Schumannfest der Tonhalle Düsseldorf, Musiksommer Ernen, Davos Festival young artists in concert, an den World New Music Days, Music Documents Tokyo, Rencontres musicales de Champéry, am Musikfestival Bern, an der Schubertiade von Espace 2 und am Festival International de Musique Tibor Varga in Sion auf.
Ihre rege Tätigkeit als Kammermusikerin führte sie auf zahlreiche Konzertreisen in renommierte Säle in Europa, Nordamerika und Asien, mit Rundfunkproduktionen bei WDR, SWR, BR-Klassik, Deutschlandfunk, Radio Denmark, SRF2 Kultur u.a.
Sie ist Mitglied des Nouvel Ensemble Contemporain und Gast unter anderem beim Kammerorchester Basel, Gstaad Festival Orchestra, Collegium Novum Zürich und dem Ensemble für Alte Musik Die Freitagsakademie.
Zusammen mit ihrem Bruder, dem Hornisten Olivier Darbellay, bildet sie den Kern von Ensemble Orion. Umgeben von hochkarätigen MusikerInnen spielen die Geschwister in variablen Formationen vom Solostück bis zum Nonett. Mit dem Pianisten Benjamin Engeli erschien 2018 eine viel beachtete Aufnahme für Challenge Records.
Zudem ist sie Gründungsmitglied des an der Schnittstelle von neuer Musik und bildender Kunst arbeitenden Musikperformance-Kollektivs Jetpack Bellerive, für welches zahlreiche namhafte KomponistInnen und KünstlerInnen Werke gewidmet haben.
Für ihre innovative Tätigkeit erhielt Noëlle-Anne Darbellay den Musikpreis des Kantons Bern.