Γεννήθηκε στις 15 Δεκεμβρίου 1900 στον Πειραιά. Σπούδασε μουσική και τραγούδι στο Ωδείο της Γενεύης καθώς και σε άλλες αντίστοιχες σχολές στη Βιέννη και στο Βερολίνο. Ο πρώτος της σημαντικός ρόλος ήταν της Βεατρίκης, στην ομώνυμη όπερα Αδελφή Βεατρίκη του Μητρόπουλου που ανέβηκε το 1920 στο Δημοτικό Θέατρο Πειραιά. Ο πρώτος θεατρικός ρόλος της στην πρόζα ήταν το 1929, στο θέατρο Κοτοπούλη, στο «Γυμνή Γυναίκα» (La femme nue) του Μπατάιγ, που την καθιέρωσε και πρωταγωνίστρια δραματικών ρόλων.
Το 1931 συνεργάστηκε με τον κορυφαίο Έλληνα καλλιτέχνη Αιμίλιο Βεάκη με τον οποίο εισχωρεί στον συνεταιρικό θίασο του Αλέξη Μινωτή, τον οποίο και παντρεύτηκε και που μαζί του συνεργάστηκε αποδοτικά από το 1932 μέχρι το 1940, χρονιά που έγινε μόνιμο μέλος του Εθνικού Θεάτρου.
Όμως το έργο που την επέβαλε σε διεθνή κλίμακα και που της χάρισε το 1944 το Όσκαρ ηθοποιίας, από την Αμερικανική Ακαδημία Κινηματογράφου, ήταν το «Για ποιον χτυπά η καμπάνα», όπου υποδυόταν το ρόλο της φλογερής πατριώτισσας της Ισπανίας, Πιλάρ. Για το κινηματογραφικό έργο «Το πένθος ταιριάζει στην Ηλέκτρα», βραβεύτηκε με το βραβείο Κοκτώ.
Επέστρεψε στην Ελλάδα το 1952 όπου και άρχισε ξανά τις εμφανίσεις της στο Εθνικό Θέατρο με τον Αλέξη Μινωτή όπου ανεβάζει Ίψεν και Λόρκα αλλά κύριο πλέον ενδιαφέρον τις παραστάσεις αρχαίων θεατρικών έργων, αποδίδοντας τους πρωταγωνιστικούς ρόλους στα έργα: "Το Σπίτι της Μπερνάρντα Άλμπα" του Λόρκα, "Η επίσκεψη της γηραιάς κυρίας" του Ντύρενματ, "Η τρελή του Σαγιώ" του Ζιρωντού, "Το μακρύ ταξίδι" του Ο΄ Νηλ. Επίσης έλαβε μέρος στα διάφορα Φεστιβάλ της δεκαετίας του "50 στις παραστάσεις αρχαίας τραγωδίας στο Ηρώδειο και στην Επίδαυρο, ενώ εμφανίσθηκε και στις ταινίες "Ο κύριος Αρκάντιν" του Όρσον Γουέλς και "Ο Ρόκο και τ΄ αδέλφια του" του Λουκίνο Βισκόντι (1960).
Κατά την διάρκεια της δικτατορίας η Παξινού και ο Μινωτής συγκρότησαν δικό τους θίασο όπου και ανέβασαν μεταξύ άλλων τα έργα: "Ο ματωμένος γάμος" του Λόρκα, "Η Ήρα και το παγώνι" του Ο΄ Κέισι, "Οι παλαιστές" του Στρατή Καρά κ.ά. Η τελευταία της παράσταση στο θέατρο ήταν στο ρόλο της μάνας στο έργο του Μπρεχτ "Μάνα κουράγιο" και στον κινηματογράφο "Το νησί της Αφροδίτης" (1969).
Πέθανε στην Αθήνα στις 22 Φεβρουαρίου 1973.
