Cleo Niemeyer studierte an der Hochschule für Bildende Künste Dresden Bühnen- und Kostümbild. Nach ihrem Diplom 2011 machte Sie 2013 ihren Abschluss als Meisterschülerin von Barbara Ehnes. Während des Studiums zeichnete Cleo Niemeyer als Bühnen- und Kostümbildnerin für verschiedene Schauspiel-, Opern- und Tanzproduktionen u. a. am Festspielhaus Hellerau, am Kleinen Haus des Staatsschauspiel Dresden und am Schauspiel Chemnitz verantwortlich. 2013 arbeitete sie an der Ausstattung für das Schauspielhaus Wien im Rahmen der Wiener Festwochen mit.
Von 2013 bis 2015 war sie am Maxim Gorki Theater Berlin als Bühnenbildassistentin engagiert. In dieser Zeit realisierte sie dort auch eigene Arbeiten. Seit 2015 ist Cleo Niemeyer als freischaffende Bühnen- und Kostümbildnerin tätig. Ihre Arbeit führte sie u.a. ans Staatstheater Cottbus, Schauspiel Leipzig, Theater Bielefeld, Konzerttheater Bern, Maxim Gorki Theater Berlin, E.T.A Hoffmann Theater Bamberg und ans Ballhaus Naunynstrasse Berlin. Dabei arbeitete Sie mit Regisseur*innen wie Sasha Marianna Salzmann, Matthias Matschke, Branko Janack, Matthias Huber und Mizgin Bilmen.