Heloísa Pires ganhou destaque no cinema ao interpretar Rebeca no longa-metragem Levante (2023), dirigido por Lillah Halla e selecionado para a Semana da Crítica do Festival de Cannes, onde recebeu o prêmio FIPRESCI de melhor filme.
Na televisão, integrou o elenco da série Desejos S/A, lançada em 2024. Em 2025, estreou na websérie Ayô, dirigida por Yasmin Thayná e selecionada para o Festival do Rio. Em 2026, participou do curta-metragem Revelação, de Gabriela Gaia, vencedor do Kikito do Júri Especial e do Prêmio Canal Brasil no Festival de Gramado. A atriz também está no elenco do longa No Jardim do Ogro, da Conspiração Filmes.
No teatro, seus trabalhos incluem as peças Pequenos Burgueses, Ascensão e Queda na Cidade de Mahagonny, Contos de Nuestra América, de Augusto Boal, e Descontrole Público, dirigida por Pedro Granato, além de Anoesis, do Projeto Conexões, apresentada no Fringe em 2019.