Родилась 26 апреля 1961 г. в Иркутске в семье Виктора и Галины Беляевых. После расставания родителей проживала с матерью в Невинномысске (Ставропольский край).
В 1979 г. Галина Беляева окончила Воронежское хореографическое училище по специальности "Артистка балета и ансамбля народного танца". В 1983 г. получила диплом Театрального училища им. Б. В. Щукина (ныне Театральный институт им. Бориса Щукина при Государственном академическом театре им. Евгения Вахтангова) по специальности "Актриса театра и кино". Выпускница курса педагога Юрия Катина-Ярцева.
С 1983 г. по н. в. Галина Беляева служит в Московском академическом театре им. Вл. Маяковского. Исполняла роли в спектаклях: "Островитянин" по пьесе Алексея Яковлева, "Завтра была война" по мотивам повести Бориса Васильева, "Блондинка" по пьесе Александра Володина, "Мертвые души" по произведению Николая Гоголя, "Кин IV" по пьесе Григория Горина, "Развод по-женски" по произведению Клэр Бут Люс "Женщины". В текущем театральном сезоне задействована в постановках: "Женитьба" по пьесе Николая Гоголя, "Семейный альбом" по произведению Томаса Бернхарда "На покой", "Банкет" по комедии Нила Саймона.
Галина Беляева снимается в кино. Известность ей принесла дебютная роль - дочь лесничего Ольга Скворцова в мелодраме "Мой ласковый и нежный зверь" по мотивам повести Антона Чехова "Драма на охоте" (1978, режиссер Эмиль Лотяну). Среди других киноработ: Вера и Екатерина Лисичкины в музыкальной комедии "Ах, водевиль, водевиль..." по мотивам произведения Петра Григорьева "Дочь русского актера" (1979, Георгий Юнгвальд-Хилькевич), Анна Павлова в одноименной биографической ленте (1983, Эмиль Лотяну), Зина Измайлова в криминальном фильме "Сувенир для прокурора" (1989, Александр Косарев). Последний фильм с ее участием к настоящему времени - "Лев Яшин. Вратарь моей мечты" (2019, Эльдар Салаватов и Василий Чигинский), в нем актриса сыграла супругу футболиста, Валентину. В общей сложности Галина Беляева снялась в более чем 25 кинокартинах.
Методист детской хореографической школы "Русский балет".
В 2016 г. входила в состав жюри десятого сезона телепроекта "Танцы со звездами" (канал "Россия").
Член Союза кинематографистов РФ.
Заслуженная артистка РФ (2003).
Галина Беляева отмечена благодарностью президента РФ (2023).
Замужем во второй раз. Супруг - предприниматель Сергей Дойченко (род. 1966). Дети - Анна (род. 1993) и Маркел (род. 1999). Первым мужем Галины Беляевой был народный артист РСФСР режиссер Эмиль Лотяну (1936-2003). Сын - Эмиль (род. 1980). Также у Галины Беляевой есть сын Платон (род. 1985), его отец - хирург Леван Сакварелидзе.