Di tahun-tahun berikutnya ia aktif membintangi berbagai sinetron di layar kaca.
Namanya pun semakin populer ketika dipercaya untuk menjadi pemeran utama dalam sinetron Buku Harian Nayla sebagai Nayla (2006) bersama lawan mainnya Glenn Alinskie.
Sejak saat itu, ia dibanjiri tawaran untuk membintangi berbagai sinetron, dan kini telah 31 judul sinetron yang telah ia perankan.
Chelsea juga sempat membintangi empat film layar lebar.
Salah satunya adalah Suka Ma Suka tahun 2009 sebagai Chelsea.
Tidak hanya di dunia seni peran, Chelsea juga sempat tergabung dalam grup musik Bukan Bintang Biasa atau BBB bentukan Melly Goeslaw.
Terkait kisah cintanya, ia menjalin kasih dengan Glenn Alinskie setelah keduanya terlibat dalam sinetron Buku Harian Nayla.
Lebih dari delapan tahun berpacaran, pasangan ini pun mengikat cintanya dalam janji suci pada 2015.
Pemberkatan pernikahan keduanya pun berlangsung hikmat di Gereja Katedral, Jakarta Pusat, pada 1 Oktober 2015.
Sebagai tanda cinta, Glenn Alinskie menyematkan cincin bertahtakan delapan berlian di jari manis Chelsea Olivia.