Marysol Ximenez-Carrillo absolvierte ihr Studium an der Universität der Künste Berlin und schloss dies mit Auszeichnung ab. Engagements folgten u.a. am Bremer Theater, Theater Münster, Mecklenburgischen Staatstheater, Theater Kiel, Theater Hagen, Theater am Kurfürstendamm Berlin, bei den Bad Hersfelder Festspielen, den Domstufenfestspielen in Erfurt, den Freilichtspielen in Tecklenburg, der Musikalischen Komödie in Leipzig, dem Landestheater Schleswig-Holstein und der Neuköllner Oper Berlin. Von Februar 2018 bis August 2019 war sie Teil der Musicalcompany am Theater für Niedersachsen in Hildesheim.

Sie spielte u.a. Reno Sweeney in „Anything Goes“, Sally Bowles in „Cabaret“, Anita in „West Side Story“, Polly in „Crazy For You“, Mercédès in der deutschen Erstaufführung von „Der Graf von Monte Christo“, Morticia in „Die Addams Family“, Francesca in „Die Brücken am Fluss“, Adelaide in „Guys and Dolls“, Königin Anna in „3 Musketiere“, Bianca in „Kiss me Kate“, Lucy in „Jekyll and Hyde“, Mae Jones in „Street Scene“, Beate Stenzel in „Swinging Berlin“, Mercedes in „Miami Nights“ und die Schuldnersfrau/Werke in der Uraufführung der Rockoper „Jedermann“.

Sie war als Solistin neben zahlreichen Galas auch bei Konzerten der Bremer Philharmoniker, der konzertanten Aufführung von „The Mass“, unter der Leitung von Wayne Marshall und bei Konzerten von und mit Wynton Marsalis an der Philharmonie Berlin tätig.