Müthel se formó en el Staatlichen Schauspielbühne de Berlín, y fue descubierta en los años 1930 por Gustaf Gründgens, presentándose por vez primera a los 17 años como su pareja en el Deutsches Theater de Berlín.
Además de Gründgens, Müthel trabajó con frecuencia con el director teatral Jürgen Fehling.
Sin embargo, su patria artística fue el teatro de Fráncfort, en donde conoció a su segundo marido, el actor Hans Caninenberg (1913–2008), con quien se casó en 1958.
Fuertemente comprometida hasta 1984, a partir de entonces trabajó como actriz independiente.
Así, con Johannes Heesters actuó en los años 1950 en una de las primeras producciones musicales representadas en Alemania: Kiss Me, Kate.