Родилась в Таллине. В 1969 году окончила ГИТИС (мастерская Г. Конского и О. Андровской) и с того же года — актриса Театра им. Моссовета. Принимает участие в антрепризных спектаклях.

Когда Нелли Пшённая уезжала из родного Таллина в Москву поступать в театральное училище, отец ей сказал: «Никогда сюда не возвращайся». Она не вернулась, поступила в ГИТИС, училась у Григория Конского и Ольги Андровской. После получения диплома выяснилось, что взяли её с первой консультации.

В Театр имени Моссовета она пришла благодаря Григорию Григорьевичу Конскому. С того дня она и работает в Театре имени Моссовета. Поначалу у Нелли было по 28 спектаклей в месяц — вводилась во всевозможные эпизоды в старые постановки, получала и главные роли. Она с удовольствием играла не только роковых героинь, но и колхозниц.

В кино Нелли Пшённая дебютировала в 1969 году, сыграла Ярославну, главную роль в фильме «Князь Игорь». Всего она сыграла более пятидесяти киноролей.

С нежностью актриса вспоминает партнёров, с которыми сводила её судьба.

«Всех не перечислишь, но разве можно кого-то забыть? Совершенно потрясал Вадим Бероев. Он никогда не уходил со сцены с цветами, раздавал их женщинам. Благодаря Бероеву для меня, молодой актрисы, театр был вечным праздником. Очень любила Михаила Львова, он мог прийти и сказать тебе всю правду о твоей работе, помочь советом. Уж не говорю про Леонида Маркова, с которым переиграла столько! Марков просто сделал из меня актрису. Когда пришлось ввестись в „Последнюю жертву“, мне очень помог Геннадий Бортников, поддержал морально. Бортников вообще замечательный партнёр. Бесконечно могу о партнёрах говорить. Об Александре Голобородько, Георгии Тараторкине, Борисе Иванове, Ларисе Кузнецовой, Владимире Стеклове, Александре Домогарове… Надеюсь, что и Нелли Пшённая — неплохой партнёр, во всяком случае, стараюсь им быть. Вообще-то я — настоящая авантюристка, могу ввестись в спектакль за ночь. Так меня ввели в „Эдит Пиаф“, в поезде, когда мы ехали на гастроли. Этот азарт и желание преодолеть любые трудности всегда во мне побеждают остальные чувства, и уже неважно: будет успех или нет. С кино вот как-то не заладилось».

В родном театре Нелли Пшённая — одна из ведущих актрис, в спектаклях играет дам сумасбродных и роковых, аристократок и злодеек, интеллектуалок и авантюристок. Её талант, профессиональное мастерство и красота покоряют сердца зрителей. В последнее время актриса в всё чаще появляется на экране в новых фильмах и сериалах.

Дочь Нелли Пшённой — Евгения — окончила юридический институт, в театральный не пошла, хотя играла в мамином театре детские роли.