Так Гийом Гальенн заменил травмированного актера в Шекспировской «Буре» в постановке Месгиша в знаменитом театре «Комеди Франсез». В тот же вечер в июле 1998 года он был принят в подсобную труппу, чтобы сыграть в спектакле «Мамаша Кураж и ее дети» Брехта под руководством Хорхе Лавелли. В 2005 году он стал 513-м членом основной труппы «Комеди Франсез». В этом качестве он сыграл во многих спектаклях, включая «Учёные женщины» Мольера в постановке Симона Эйне, «Искусство красиво расставаться» Фейдо под руководством Жерома Дешама, за которую он получил премию имени Мольера за лучшую роль второго плана, «Три сестры» Чехова и «La Trilogie de la villégiature» Гольдони в постановке Алена Франсона, «Обломов» Гончарова в постановке Володи Серра, которую тот впоследствии адаптировал для Arte Television в 2017 году, «Фантазио» Альфредо де Мюссе в постановке Дени Подалидеса, который позже доверил Гальенну главную роль в «Лукреции Борджиа» Гюго, и «Проклятые» Висконти в постановке Иво ван Хове.
В рамках своей театральной деятельности вне знаменитой труппы Гальенн поставил пьесу Сартра «За закрытыми дверями» в театре Tessenkai Noh в Токио. Кроме того, участвовал в разработке сюжета и написал драматургию балета «Калигула» Николя Ле Риша в Парижской национальной опере, а также драматургию «Утраченных иллюзий» Алексея Ратманского в Большом театре. В 2017 году он поставил свою первую лирическую пьесу - оперу Россини «Ченерентола» в Парижской национальной опере. В 2008-2010 годах на телевидении большой популярностью пользовался его скетч-комедийный сериал, пародирующий киноиндустрию, под названием «Les Bonus de Guillaume». С сентября 2009 года он ведет «Ça peut pas faire de mal» - еженедельное шоу на радио «France Inter», где читает великие литературные произведения. В 2018-2019 годах в течение одного семестра он преподавал театральное искусство в Принстонском университете в качестве долгосрочного стипендиата Совета по гуманитарным наукам Белкнапа и приглашенного лектора по французскому и итальянскому языкам.
В детстве Гийом Гальенн научился в совершенстве подражать своей матери. Он довел этот талант до совершенства в автобиографической пьесе «Гарсоны и Гийом, за стол!», поставленной Клодом Матье в 2008 году, за которую два года спустя Гальенн получил премию имени Мольера как лучший начинающий актер. Этот успех у критиков и зрителей был подтвержден в 2013 году, когда одноименная киноверсия собрала трехмиллионную аудиторию и получила пять премий «Сезар», в том числе за лучшую мужскую роль и лучший фильм. Гийом также сыграл в ряде художественных фильмов, таких как «Светские львы» Фабьена Онтеньенте, «Мария-Антуанетта» Софии Копполы, «Места в партере» и «Сезан и я» Даниэль Томпсон, «Кандидат» Нильса Ареструпа, «Саган» Дианы Курис, «Вместе мы проживаем огромную историю любви» Паскаля Тома, «Ив Сен-Лоран» Жалиля Леспера и «Роковое влечение» Пьера Годо. «Мэрилин», второй фильм, снятый Гийомом Гальенном по собственному сценарию, вышел на экраны в ноябре 2017 года.
