Elle tient le premier rôle dans le film La Jetée de Chris Marker. Au début des années 1960, elle rencontre le dramaturge et poète Armand Gatti. Elle accompagne alors ses créations comme comédienne puis, plus rarement, comme metteure en scène. Elle a publié de nombreux textes sur son œuvre (préfaces ou articles).
À l'exception de son cheminement avec Gatti, elle s'éloigne du théâtre et devient réalisatrice à partir de 1973, avec un premier film réalisé avec René Lefort, en lien avec le Groupe d'information sur les prisons : Les Prisons aussi.
Elle est l'auteure de plusieurs documentaires, certains avec Gatti (Le Lion, sa cage et ses ailes et La Première Lettre), d'autres consacrés à l'œuvre de Gatti (Irlande, terre promise ; Chant public devant deux chaises électriques), mais aussi à la Russie (Goulag) ou à l'anarchie (Nestor Makhno, un paysan d'Ukraine). Certains sont conçus et réalisés avec Iossif Pasternak. Son œuvre s'inscrit explicitement dans les luttes et l'histoire du mouvement libertaire[2].
Elle découvre, traduit et fait paraître chez Verdier l'auteur Vassili Golovanov. Son livre Éloge des voyages insensés reçoit les prix Laure-Bataillon 2008 et Russophonie 2009 pour la traduction[3].
Des journées d'études lui sont consacrées en et , à La Parole errante et au Centre Georges Pompidou, « Hélène Châtelain, cinéaste : traversées libertaires » durant lesquelles interviennent notamment Armand Gatti, Olivier Neveux, Catherine Perrel, Hélène Fleckinger, Christophe Postic ou Nadja Ringart[5].
La même année, le numéro 96 de la revue Trafic lui consacre un ensemble de textes[6].
1972-1973 : Dix jours sur la Z.U.P. des Minguettes ou l'Amazonie est de l'autre côté de la rue, film vidéo 1/2 pouce, réalisé par Hélène Châtelain et Stéphane Gatti. Production : A.C.I.D.E.
1973 : Les Prisons aussi..., film 16 mm, réalisé par Hélène Châtelain et René Lefort. Production : G.I.P. (Michel Foucault), 1973.
1976 : Le lion, sa cage et ses ailes, 6 films vidéo 1/2 pouce d'Armand Gatti, tournage et montage d'Hélène Châtelain et Stéphane Gatti Production : Les Voyelles et l'I.N.A.
1977 : Siniavsky, une voix dans le cœur, film 16 mm, auteur Hélène Châtelain, réalisé par Carlos de LLanos. Production : Seuil Audiovisuel, 1977.
1979 : La première lettre, 6 films vidéo Umatic d'Armand Gatti, tournage et montage d'Hélène Châtelain, Stéphane Gatti et Claude Mouriéras. Production : Les Voyelles et l'I.N.A. (1979). Passage à FR3 en juillet/août 1979. Et un indéit rélasiée par H. Châtelain.
1980 : Un Poème, cinq films, film vidéo Umatic, écrit par Hélène Châtelain, réalisation et montage de Stéphane Gatti. Sur l'oeuvre d'Armand Gatti. Production : Les Voyelles et Ministère des Relations Extérieures.
1982 : Irlande, terre promise, film vidéo Umatic, écrit et réalisé par Hélène Châtelain. Documentaire sur le contexte du tournage de Nous étions tous des noms d'arbres. Production : Les Voyelles et Dérives Films Production
1985 : Nous ne sommes pas des personnages historiques, film vidéo BVU d'Hélène Châtelain. Production : Les Voyelles et l'Archéoptéryx, Documentaire sur la pièce d'Armand Gatti et du personnage de Nestor Makhno.
1985 : Les Gens de la moitié du chemin, film vidéo BVU d'Hélène Châtelain. Sur la communauté Hmong (Laos) réfugiée à Toulouse. Production : Les Voyelles et l'Archéoptéryx.
1985 : Le Double Voyage, film vidéo BVU d'Hélène Châtelain et Christophe Loyer. ; Texte, dessins et sculptures : Christophe Loyer ; Montage : Hélène Châtelain. Production : L'Archéoptéryx, Ministère de la culture. Les Voyelles,
1987 : Maintenant, ça va, film vidéo BVU d'Hélène Châtelain. Co-production : Centre Simone de Beauvoir et La Parole Errante.
1988 : Pourquoi les oiseaux chantent, film vidéo BVU d'Hélène Châtelain. Co-production : Centre Simone de Beauvoir et La Parole Errante.
1990 : Qui suis-je ? (Marseille 1990), film vidéo bétacam d’Hélène Châtelain sur un scénario d'Armand Gatti Co-production La Parole Errante Vidéo 13, 1990. Portraits de stagiaires sur la pièce d'Armand Gatti Le Cinécadre de l’esplanade Loreto reconstitué à Marseille pour la grande parade des pays de l'Est.
1990 : De la petite Russie à l’Ukraine, film de Iossif Pasternak, texte de Leonid Pliouchtch (Hélène Châtelain est à l’initiative du projet). Production Vidéo 13.- ARTE
1991 : Moscou, 3 jours en août, film de Iossif Pasternak, co-montage et traduction d’Hélène Châtelain. Production Vidéo 13. ARTE.
2000 : Goulag, documentaire écrit par Hélène Châtelain, réalisation Iossif Pasternak, 220 min, 13 Production[10], le documentaire a été diffusé en par Arte, en 2 parties (2 fois 110 min)[11]
2003 : Le Génie du mal, documentaire sur le compositeur russe, Alexandre Lokchine (1920-1987), réalisation Iossif Pasternak, co-écrit par Hélène Châtelain, 85 min, 13 Production[12]
2003 : Chant public devant deux chaises électriques
2013 : Espaces et Labyrinthes, traduit du russe par Hélène Châtelain, éditions Verdier, collection « Slovo », 2013, 256 p.
Publications
Préface à Armand Gatti, Les Personnages de théâtre meurent dans la rue, Revue Axolotl – Revue Nomade, n°1, 1996.
Préface à Armand Gatti, Opéra avec titre long, Toulouse, L'Ether vague, 1986.
« Nestor Makhno. Les images et les mots », in Cinéma Engagé, Cinéma Enragé, L'Homme et la Société (revue internationale de recherche et de synthèse en sciences sociales) no 127-128, L'Harmattan, 1998 (DOI10.3406/homso.1998.3562)
L'insurrection de l’esprit : Khlebnikov / Gatti », Europe, no 877, mai 2002.
