Su nombre completo era Natalya Andriánovna Lisenko, y nació en Mykoláiv, Ucrania, siendo su tío el compositor ucraniano Mykola Lysenko.^[2]​

Hizo su debut en el teatro de aficionados ucraniano en Známyanka en la obra "No estaba destinado" de Mijaíl Stáritski.

En 1904, dejó sus estudios en el Teatro de Arte de Moscú y empezó a actuar en teatros rusos con su marido, Nikolai Radin. Tras divorciarse, Lisenko se casó con el conocido actor Iván Mozzhujin, del que fue también su constante compañera y socia artística.

En 1909-1912 actuó en el Teatro Solovtsov de Kiev.

Su primer papel en el cine fue el de Katyusha Máslova en el film del mismo nombre dirigido por Pyotr Chardynin a partir de la novela de León Tolstói "Resurrección").^[3]​

En 1920, Nathalie Lissenko, su marido y otros varios cineastas, dejaron su país a causa de la revolución rusa y fueron a vivir a París. En dicha ciudad continuaron trabajando en el cine, actuando fundamentalmente para los estudios Albatros, colaborando ella de modo constante con Mosjoukine.

Nathalie Lissenko falleció en París, Francia, en 1969, siendo enterrada en el Cementerio Ruso de Notre-Dame-de-l'Assomption de Sainte-Geneviève-des-Bois cerca de Iván Mozzhujin.^[3]​

• Esta obra contiene una traducción derivada de «Nathalie Lissenko» de Wikipedia en inglés, publicada por sus editores bajo la Licencia de documentación libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.
• Esta obra contiene una traducción derivada de «Nathalie Lissenko» de Wikipedia en francés, publicada por sus editores bajo la Licencia de documentación libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.
• Find A Grave
• Nathalie Lissenko en Internet Movie Database (en inglés).
• Film Le Brasier ardent (1923)
• Film Kean (1924)
• Film Casanova (1927)