作为北京唯一的地方剧种——北京曲剧的创始人之一，孙艳芹自幼学唱梅花大鼓。

1952年，她在曲艺小戏的基础上与其他曲艺艺人共同创立了北京曲剧这一全新剧种，并在老舍先生为北京曲剧创作的第一个剧目《柳树井》中饰演刺儿菜。

1958年，孙艳芹在北京曲剧《骆驼祥子》中饰演虎妞。

1980年，她在《珍妃泪》中饰演慈禧，内心奸刁狠毒，外表则气度雍容华贵，脸上春夏秋冬，瞬息万变，并于1982年被拍摄成戏曲艺术电影。

2015年6月1日，孙艳芹在北京逝世，享年84岁。

孙艳芹的表演感情充实饱满，刻画人物准确鲜明，演唱以情带声，声为情用。她戏路宽广，无论男女老少、悲剧喜剧都有出色表现，成为剧种的主要代表人物。

孙艳芹的代表作有《罗汉钱》的燕燕、《啼笑因缘》的关秀姑、《天仙配》的董永、《杨乃武与小白菜》的杨乃武、《野火春风斗古城》的樱岛芳子等。