Родилась в городе Вестерос, в семье рабочих. Начинала играть в детском театре. В 17 стала актрисой Королевского Драматического театра Швеции (Драматен). Известность ей принесла роль в фильме Альфа Шёберга «Травля» (1944) по сценарию Ингмара Бергмана, она снялась и в следующем фильме Шёберга Ирис и лейтенант (1946). Другой важной актерской работой Сеттерлинг является заглавная роль в фильме «Фрида» (1947), где она играет германскую медсестру, спасшую британского офицера во время Второй мировой войны и в благодарность увезённую им в Великобританию. В 1948 Сеттерлинг снялась в фильме Бергмана Музыка в темноте.
Карьера Сеттерлинг продолжалась с 1940-х по 1990-е годы. С начала 1960-х она пробует себя в режиссуре, первые работы — короткометражная «Войнушка» (1962) и документальные фильмы на политические темы. Полнометражным дебютом становятся «Любовные пары» 1964 года (номинация на Золотую пальмовую ветвь Каннского МКФ). Ее фильмы, в том числе и этот, отличаются ярко выраженной сексуальностью.
Предпоследнюю роль Сеттерлинг — роль Бабушки в комедийном триллере «Ведьмы» (1989) по книге Роальда Даля — кинокритик Валерий Кичин называет «восхитительной». В 1990 снялась в политическом триллере Кена Лоуча За завесой секретности.
Автор нескольких книг для детей, романа Ночные забавы (1966), по которому поставила одноименный фильм (номинация на Золотого льва Венецианского МКФ). Написала автобиографию All Those Tomorrows (1985).
