Почти сразу после рождения Мирей Делюнш начала играть на пианино. Получив степень по музыковедению, она дебютировала как лирическое сопрано в опере «Борис Годунов» в Рейнской опере. Она зарекомендовала себя в большом репертуаре: от Монтеверди до Вареза, роли такие как Фоли в Платее Рамо, важные роли Моцарта (Памина, Донна Эльвира, Фьордилиджи, Вителлия, Графиня), итальянская опера, такая как Богема, Травиата или Верди, французские оперные роли, такие как Армида или Ифигения в Тавриде Глюка (записано с Марком Минковским), Кармен, Пеллеас и Мелизанда (записано с Жан-Клодом Казадессюсом), Король И Лало или Страна Ропарца (записано с Жан-Ивом Оссонсом); немецкая опера с Агатой в Волшебном стрелке Вебера, с Эльзой в Лоэнгрине Вагнера и с Клеопатрой в Юлий Цезарь Генделя; и, наконец, русская опера с Татьяной в Евгении Онегине Чайковского и шедевр Бриттена, Поворот винта.
С 1998 года она регулярно участвует в Фестивале в Экс-ан-Провансе, где выступала в Коронации Поппеи Монтеверди под руководством Клауса Михаэля Грюбера, в Дон Жуане под руководством Питера Брука, в Повороте винта под руководством Люка Бонди, в Травиате под руководством Петера Муссбаха, в Золоте Рейна Вагнера под руководством сэра Саймона Рэттла и более недавно в Идоменее Моцарта под руководством Марка Минковского.
Она также исполнила четыре женские роли: в Сказках Гофмана в Лозанне и Лионе, Мелизанду в Ла Скала в Милане и Манаусе; в Феодоре Генделя (под руководством Питера Селларса) в Страсбурге; в Дон Жуане под руководством Михаэля Ханеке как Луиза; в Лоэнгрине Вагнера как Эльза в Опере де Пари; и в Арабелле Штрауса в Королевской опере Валлонии. Недавно она начала режиссировать пьесы, такие как Смерть Клеопатры Берлиоза. Ее последние интерпретации включают Леди Сарашина Петера Этвёша в Лионе, Антигону в Монне де Брюссель, Мученика святого Себастьяна в Люцерне, Электру в Идоменее Моцарта в Экс-ан-Провансе под руководством Оливье Пи и королеву Маргариту в Ивонне П. Боэсманса под руководством Люка Бонди.
