ماهچهره خلیلی، متولد دی ماه ۱۳۵۵، فارغالتحصیل کارشناسی ارشد در رشته معماری بود و دوره بازیگری را در Method School لندن گذرانده بود.
خانم خلیلی، کار بازیگری را با سریال مختارنامه ساخته داوود میرباقری در تلویزیون و با فیلم چشمان سیاه ساخته ایرج قادری در سینما آغاز کرد.
او بازی در سریالهای کلاه پهلوی و در چشم باد، همچنین تعدادی از فیلمهای سینمایی در دهه ۹۰ را در کارنامه حرفهای خود به ثبت رسانده است.
ماهچهره خلیلی، پیش از ازدواج و بازیگری در ایران، ساکن بریتانیا بود و روز هفدهم مرداد بر اثر سرطان کبد در همین کشور درگذشت.
اعلام ناگهانی خبر درگذشت خانم خلیلی واکنش وسیعی را در میان هنرمندان ایران در شبکههای اجتماعی به همراه داشت.