Dalheim studerte på Musikkhøgskolen i Oslo og gjort barokkmusikken til en av sine spesialiteter. Siden 2004 har hun vært medlem av det franske ensemblet Les Arts Florissants under William Christies ledelse og opptrer jevnlig med det sveitsiske tidligmusikkorkesteret Hespèrion XXI som dirigeres av spanjolen Jordi Savall. Hun har også vært medlem av Det Norske Solistkor siden 2007 og underviser dessuten i sang på Vinstra vgs i Oppland. Det er første gang Ingeborg Dalheim er solist med SSO.
Ingeborg Dalheim synger i Klassikerserien 25. november 2016.