Наталија је рођена у Румунији, у граду Константи. Њен отац је био морски капетан. Као резултат једне од дужности његовог оца, читава породица се преселила да живи у Мурманску, где је прошла детињство будуће глумице. Од ране године, талант Наталије је био приметан. Почела је читати раније, писала поезију. Студирала је у музичкој и умјетничкој школи, чији су наставници више пута славили надарену дјевојчицу. Када је Наталија напунила 13 година, породица се преселила у Москву, и пре него што су јој нове могућности за манифестовање својих талената почеле да се отварају. Пошто се заљубила у циркус, одмах је одговорила на најаву регрутовања деце у циркуски студио. Наташа је одмах прешла на наведену адресу и прошла цаст. То је њена страст за циркусом у будућности која ће јој отворити невероватан свет биоскопа. Након што је завршила школу циркуса и разноврсне уметности, отишла је да ради као еквилибрист у Московском циркусу на обојеном булевару. Већ неко време наступала је у пару са свим познатим кловнским Леонидом Енгибаровим.
Поред перформанса циркуса, Енгибаров је такође дјеловао у филмовима и, према томе, имао пуно пријатеља из кин-кинематографије. Дакле, режисер Георги Јунгвалд-Хилкевич је једном дошао да погледа перформансе свог пријатеља и приметио је поред њега шармантног партнера и одмах одлучио да јој понуди улогу медицинске сестре у својој новој слици "Раинбов Формула". Варли се сложио. Од овог времена почела је глумачка каријера Наталије. Након што се препоручила на одличној страни, пажња јој је посвећена, а она је ускоро позвана да пробају "кавкански заробљеник". Она је освојила срце Гаидаи, а улога студента - Комсомол Нина је отишла код ње. Успех слике је био запањујући. Слава Савеза је дошла у Варлај. Хиљаде младих девојака покушало је да буде као она, хиљаде младих момака се заљубило у глупу Нину и написала јој торбе са словима.
Након одличне улоге, Варлеи је примио хиљаде позивница за снимање. Тако је играла у филмовима "Вии", "Прелазно доба", "Злато", "Седам невеста од заповедника Збрујева", "Дванаест столица", "Мегра и човек на клупи", "Три дана у Москви", "Соло за слон са оркестром "," Пролеће двадесет девете "," Велика привлачност "," омладине грешке "," Биће то "," Мој отац је идеалиста "," Кловн "," Прелазно доба "," Једини човек "," Не желим бити Одрасли "," Нисмо чекали, нисмо погодили "," Талисман "," Није нам дозвољено да предвидимо "," Гост из будућности "," Неовлашћени унос је дозвољен "," Дангероус призе "," Волфхоунд ". Поред своје каријере у филму, Варлеј је играо хероине на четири наступа: "Злочини старе козе", "Желим да купим супруга", "Не одустај од љубавника", "Осцар".
Као што видимо, Наталијина каријера развијала се врло брзо и успешно. Нажалост, лични живот Наталије Варли је доживео паузе и препреке. Наталија у својим интервјуима није желела да открије све детаље о њеном личном животу, али нешто се све то истовремено појавило. Значи, Варлеј се удала три пута. Њен први муж је био директор Николај Бурљајев. Ожењени су 1967. године. Овај брак је био краткотрајан и раздвојени су неколико година касније. Други муж Наталије био је син Н. Мордјукова и В. Тикхонов. Према њеним речима, Володиа - тзв. Њена изабрана - одмах се заљубила у њу. Међутим, након вјенчања 1971. године, почео је да буде ужасно љубоморан. Поред тога, чак и пре рођења његовог сина Василија, Владимир је почео да пије, а то није познато познатој глумици. Убрзо је почео да злоупотребљава алкохол све више и више, а Варли је одлучила да се разведе и остала сам с младићем у рукама. Било је прилично тежак период у њеном животу. Отишла је да ради са главом и раствара се у своје дијете. Срце јој пуца, између дечака који је остао код куће и позоришта, играјући тамо где је зарадила новац. У њеном животу дуго времена није било мјеста за новог човека. Сина министра одбране Белгије, Луциен Харменгис, бринула се за њу и чак јој је понудила руку и срце. Међутим, Наталија је одбацила његову понуду. Била је потпуно апсорбована у раду. Са трогодишњим сином, Варлај је отишао на турнеју и дјеловао у филму. Поред тога, одлучила је да консолидује своје глумачко искуство и ушла у позоришну школу. Током овог периода судбина је довела са својим трећим супругом - Владимиром. Дао јој је нову љубав и предао Наталији из познатог осјећаја усамљености. У другој години родила је дете - дечак који се звао Александар. Син је увео нови осећај у живот глумице. Посвећена је кући и подизала дете. И 90-их већ престало да се понаша у филмовима. Променила је каријеру глумице на рад дуплер серијских издања. На пример, њен глас каже Вероника Кастро у дивљој ружи.
Тренутно, она, као и раније, скупља серију, глуми у филмовима и коначно испуни свој сан - издала је колекцију својих песама. То је то, лични живот Наталије Варли.