Als einzige Tochter von Baron Salomon James de Rothschild und der aus dem deutschen Zweig der Familie Rothschild stammenden Adèle Hanna Charlotte kam Hélène Betty Louise Caroline am 21. August 1863 in Paris zur Welt. Nach dem frühen Tod des Vaters wuchs Hélène abgeschieden, unter Vormundschaft ihres Onkels Mayer Alphonse de Rothschild im Hôtel Salomon de Rothschild in der Rue Berryer 11 in Paris auf. Entgegen der Tradition, einen nahen Verwandten zu heiraten, ehelichte Hélène am 16. August 1887 den aus den Niederlanden stammenden Baron Étienne van Zuylen van Nyevelt van de Haar. Das Paar bekam zwei Söhne Hélin (1888–1912) und Egmont (1890–1960). 1890 erbte Étienne das Kasteel de Haar in der Nähe von Utrecht, das das Paar in den folgenden Jahren mit großem finanziellen Aufwand nach dem “goût Rothschild“ auf- und umbaute. Hélène gehörte zu den Pionierinnen des Motorsports: Als eine der ersten Frauen nahm sie – unter einem Pseudonym – an Autorennen teil, etwa 1898 am Paris-Amsterdam-Paris-Rennen. Hélène war auch Literatin: Sie schrieb Romane, Gedichte und Kurzgeschichten, war Teil eines feministischen Zirkels von Schriftstellerinnen und führte in Paris einen literarischen Salon. Gemeinsam mit ihrer Freundin, der französisch-englischen Dichterin Renée Vivien, veröffentlichte sie unter dem Pseudonym Paule Riversdale Gedichte und Prosa. Nach dem Unfalltod ihres Sohnes Hélin 1912 nahe de Haar residierte Hélène überwiegend in Paris in ihrer Stadtvilla in der Avenue du Bois-de-Boulogne 70. Mit ihrem Ehemann Étienne lebte Hélène nicht mehr zusammen. Als dieser 1934 starb, gingen der Titel und die Anwesen der Familie, darunter das Schloss, an Sohn Egmont.

Als Mitglied der Rothschild-Familie rückte Hélène van Zuylen van Nyevelts Besitz nach der Besetzung Frankreichs durch die deutsche Wehrmacht im Frühsommer 1940 in den Blick des NS-Regimes. Bereits im August 1940 tauchte ihr Name auf einer mit "Sonderakte Paris" betitelten Liste auf. Zentrales Organ des Raubes stellte der aus unterschiedlichen Gruppen, Sonderkommandos und Außenstellen zusammengesetzte Einsatzstab Reichsleiter Rosenberg (ERR) dar. Das Amt Westen mit Sitz in Paris begann nun u. a. für die Zentralbibliothek der geplanten NS-Eliteuniversität "Hohe Schule", Bücher und Archivmaterial sicherzustellen, darunter die umfangreiche Bibliothek van Zuylen van Nyevelt. Während Möbel, Antiquitäten, Bücher, Fotoalben und private Korrespondenz aus dem Pariser Stadtpalais im Jänner 1941 gestohlen wurden, hatte sich Hélène den repressiven Maßnahmen der deutschen Besatzungsmacht durch ihre Flucht entziehen können. Gemeinsam mit ihrer portugiesischen Partnerin Maria Olga de Moraes Sarmento da Silveira hatte sie nach Lissabon ausreisen und von dort am 12. April 1941 nach New York flüchten können, wo sie den Krieg über blieb.

Nach Kriegsende wurden die in ganz Europa für die Zentralbibliothek der "Hohen Schulen" geraubten Bücher von der britischen Besatzungsmacht im ehemaligen Olivetanerkloster Schloss Tanzenberg in Kärnten aufgefunden und an die ehemaligen BesitzerInnen zurückgegeben. Hélène van Zuylen van Nyevelt bekam 1946 und 1947 über 7.000 Bücher zurück, 1947 einige Möbel und Antiquitäten, die der ERR über das Jeu de Paume auf unterschiedliche Standorte in Deutschland verteilt hatte. Hélène van Zuylen van Nyevelt verstarb 1947 in Lissabon. 1950 erhielten ihre RechtsnachfolgerInnen weitere Exemplare zurück, die inzwischen mit dem Restbestand aus Tanzenberg an die Büchersortierungsstelle der Österreichischen Nationalbibliothek (ÖNB) übergeben worden waren. 2023 empfahl der Kunstrückgabebeirat die Restitution eines aufgefundenen Buches aus der ÖNB an die RechtsnachfolgerInnen Hélène van Zuylen van Nyevelt.