En parallèle d’une licence de philosophie, d’une maîtrise de sociologie et d’un DEA en Études théâtrales – sous la direction de Jean Jourdheuil et Robert Abirached, elle débute au conservatoire d’Amiens et travaille comme comédienne dans la troupe Le Carquois dans les mises en scène de Jacques Labarrière. En 1994, elle reçoit au festival international de Théâtre universitaire le premier prix de la mise en scène pour Matériau Müller et en 1996 pour son adaptation et sa mise en scène de Poème brûlé d’après Vélibor Čolić jouée à Nanterre-Amandiers. Permanente artistique au Théâtre Gérard Philipe de Saint-Denis de 1998 à 2002, elle monte en 2001 Médée de Hans Henny Jahnn et met en espace les Poésies et Forces d’August Stramm. Puis elle assiste Stanislas Nordey sur La Puce à l'oreille de Feydeau. Elle adapte et crée la première partie de Pasteur Ephraïm Magnus de Hans Henny Jahnn au Théâtre national de Bretagne pour le festival Mettre en scène en 2004, en présente l’intégrale en 2005, ainsi qu’au Théâtre de Gennevilliers en 2006. En 2005 et 2006, elle met en scène Le Nouvel Ordre socio-affectif selon Houellebecq et Houellebecq ou la Souffrance du monde à la Maison de la Poésie de Paris. Elle adapte et monte La Philosophie dans le boudoir ou les Instituteurs immoraux de Sade (TNB en 2006 et au Théâtre de Gennevilliers en 2007) ; La Vénus à la fourrure ou les Confessions d’un suprasensuel de Sacher-Masoch (Mettre en Scène, 2008, puis à la Colline), Hiroshima mon amour de Marguerite Duras (Théâtre Vidy-Lausanne puis tournée au TNB, Théâtre de la Ville ainsi qu'à l'étranger) ; Le Château de Wetterstein de Wedekind (Théâtre Vidy-Lausanne puis à Mettre en Scène, en 2010) ; Le Banquet de Platon (Scène nationale de Saint-Brieuc en 2012, puis tournée en 2013, 2014) ; Phèdre d’après Yannis Ritsos (TNB, 2013). Pour Radio France, elle a enregistré La Vénus à la fourrure, Hiroshima mon amour et adapté des textes de Casanova et de George Bataille. Elle prépare une adaptation des Liaisons dangereuses de Laclos. Christine Letailleur est artiste associée au Théâtre National de Bretagne à Rennes depuis janvier 2010.