Şamlıoğlu, 20 Mart 1956 tarihinde İstanbul’da dünyaya geldi. Annesinin ismi Nezahat, babasının ismi Servet Şamlıoğlu’dur. Bir kız bir erkek kardeşi vardır. Babası 20 Kasım 1984 – 20 Nisan 1991 tarihleri arasında Sayıştay 1. Başkanı olarak görev aldı.

1974 yılında İstanbul Üniversitesi Gazetecilik ve Halkla İlişkiler Fakültesi’nde okumaya başladı. Okulunu yarıda terk ederek Almanya’ya gitti ve Frankfurt’ta dil eğitimi almaya başladı. Ayrıca amatör tiyatro topluluklarıyla çalışmalara katıldı. Türkiye’ye dönünce ODTÜ Mimarlık Fakültesi’nde okumaya başladı. Ama yine eğitimini yarıda bıraktı.

Anadolu Ajansı’nda bir yıl çalıştı. Bir reklam ajansında da çizim işleri yaptı. Daha sonra Ankara Hacettepe Üniversitesi Ankara Devlet Konservatuarı, Tiyatro Bölümünden mezun oldu. 1982 yılında Adana Devlet Tiyatrosu’nda oyuncu ve yönetmen yardımcısı olarak göreve başladı.

1988 – 1989 yıllarında Hacettepe Üniversitesi Devet Konservatuarı, Tiyatro Bölümünde tiyatro dersleri verdi, bir dönem Devlet Tiyatroları Genel Sekreterliği görevinde yer aldı.

Ayşenil Şamlıoğlu tarafından 1993 yılında yazılan “Kaçıklık Diploması” adlı kitap 1998 yılında Tunç Başaran tarafından senaryolaştırıldı ve yönetilip filme alındı.

1993 yılında başlayan “Ferhunde Hanımlar” adlı dizide Beyhan Saran, Baykal Saran, Güven Hokna, Melek Baykal, Şahap Sayılgan, İpek Çeken, Hatice Aslan, Tamer Karadağlı ile beraber 1999 yılına kadar oynadı.

2008 – 2009 seneleri arasında oynatılan senaryosunu Çağan Irmak’ın yazdığı baş rolünde Özge Özberk’in oynadığı “Yol Arkadaşım” adlı dizide Hafize karakterini canlandırdı.

29 Mayıs 2009 tarihinde İstanbul Şehir Tiyatroları Genel Sanat Yönetmenliği görevi verildi. 2013 yılında 17. Afife Tiyatro Ödülleri’nde jüri üyeliği yapmıştır.

2014 yılında “Kocamın Ailesi” adlı dizide rol aldı. Aynı yıl Ata Demirer ile Demet Akbağ’ın başrollerde yer aldığı “Eyyvah Eyvah 3” adlı sinema filminde Özge Borak, Serra Yılmaz, Salih Kalyon, Tarık Ünlüoğlu ile birlikte oynadı.

2017 yılında Yönetmenliğini ve senaristliğini Sermiyan Midyat’ın yaptığı “Ay Lav Yu Tuu” filminde Meyro karakterini canlandırdı. Komedi türündeki 2010 yapımı “Ay Lav Yu” serisinin ikinci halkası olan filmin oyuncu kadrosunda, Sermiyan Midyat’ın yanı sıra Nikki Leigh, Ayça Damgacı, Steve Guttenberg, Josh Folan, Barry Corbin, Ayşenil Şamlıoğlu, Natalie Burn, Kevork Malikyan, Gizem Karaca ve Bora Akkaş yer alıyor.