Chiara Marchitelli nasce a Roma, il 4 maggio 1985. È un portiere di grande esperienza, con oltre 300 presenza in Serie A.
Comincia a giocare con le formazioni miste fino a quando, nel 1999, decide di tesserarsi con la Lazio e inizia la propria carriera da portiere. Si distingue da subito per le sue qualità e viene inserita nella rosa della prima squadra. Nel 2004 viene chiamata dall’Atletico Oristano, dove gioca per una sola stagione.
L’anno successivo si trasferisce al Fiammamonza, firmando un’ottima stagione e contribuendo alla conquista del Campionato di Serie A. Nel 2009 si trasferisce al Tavagnacco, dove rimane fino alla fine della stagione 2012/13, anno in cui vince la Coppa Italia. Nel 2013 si trasferisce al Brescia, dove vive il suo periodo più prolifico di titoli. Per la stagione 2018/19 firma per il Florentia, società neopromossa in Serie A. Dall’estate 2019 veste i colori dell’Inter.
Durante la sua carriera, Chiara vince uno Scudetto e una Coppa Italia con la Lazio, uno Scudetto e una Supercoppa con il Fiammamonza, una Coppa Italia con il Tavagnacco e 2 Scudetti, 2 Coppe Italia e 3 Supercoppe con il Brescia.
Viene convocata per la prima volta in Nazionale maggiore per l’Europeo 2005, per fare poi il suo debutto l’anno successivo. Nel 2013 e nel 2017 partecipa ai Campionati Europei e nel 2019 è tra le convocate da Milena Bertolini per il Mondiale in Francia. Nell’agosto dello stesso anno annuncia il ritiro dalla Nazionale.