La période qui suit le tournage de Sept ans de réflexion marque pour Marilyn une phase d'émancipation. Vis-à-vis de son mari Joe Di Maggio, d'une part, qu'elle se résout enfin à quitter. Et surtout vis-à-vis de la Fox, pour qui elle refuse de tourner à nouveau, malgré ce que prévoit son contrat... C'est en février 1955 que la star fait la connaissance de Lee Strasberg, directeur du célèbre Actors Studio, qui décide de faire de Marilyn une vraie comédienne. C’est un homme de théâtre russe, Constantin Stanislavski, qui a mis au point, au début du siècle dernier, une méthode d’interprétation révolutionnaire, visant à obtenir une identification psychologique totale entre l’acteur et son personnage. Cette méthode - La Méthode - fut reprise à New York en 1947, avec la création de l’Actor’s Studio par Elia Kazan, auquel devait bientôt succéder Lee Strasberg (lui-même ancien élève de Stanislavski). De nombreux comédiens américains furent marqués par l’Actor’s Studio, d’abord sur les scènes new-yorkaises, puis sur les plateaux hollywoodiens (notamment avec les films de Kazan) parmi lesquels : Marlon Brando, James Dean, Paul Newman, Carroll Baker, Ben Gazzara, Rod Steiger, Susan Strasberg (la fille de Lee et de Paula Strasberg), Jane Fonda et, bien sûr, Marilyn Monroe. La fameuse Méthode reposant sur l'introspection, Strasberg exige de sa nouvelle élève qu'elle entame aussitôt une psychanalyse. Heureuse que son nouveau mentor, qui incarne pour elle le monde prestigieux du théâtre new-yorkais, croit à ce point en elle, Marilyn se lance avec passion dans cet apprentissage. Comme avec Natasha, l'actrice verra très vite en Lee et en son épouse Paula des parents de substitution, au point qu'elle viendra souvent dormir chez eux les soirs de trop grand désarroi. Et c'est Lee qui, lors du mariage de Marilyn avec Arthur Miller, mènera sa protégée à l'autel... Quant à Paula, qui est elle-même une ancienne actrice, elle devient à partir du tournage d' Arrêt d'autobus la nouvelle répétitrice de la star. Natasha a pourtant tenté désespérément de retrouver sa place auprès de Marilyn, mais celle-ci ne daigne même pas lui annoncer en personne qu'elle ne veut plus d'elle... Peu à peu, l'ascendant de Paula sur son élève sera tel que pour Le Milliardaire, la coach touchera plus d'argent que la comédienne ! Toujours vêtue de noir, ce qui lui vaut d'être surnommée La sorcière par ceux qui lui reprochent d'exploiter Marilyn, Paula sera pourtant appréciée par certains réalisateurs pour sa capacité à calmer les angoisses de la star. Mais c'est malgré tout à Lee que Marilyn voue l'affection la plus profonde, doublée d'une admiration sans bornes. Et c'est à lui qu'elle lèguera, à sa mort, la totalité de ses biens, ainsi qu'une grande partie de sa fortune...

C’est avec une scène extraite d’Anna Christie d'Eugène O'Neill, pièce du grand dramaturge américain, que Marilyn connaît l’une de ses rares expériences théâtrales. Élève à l’Actors studio, l’actrice en donne une représentation publique en février 1956. Marilyn éprouve alors un trac terrible qui lui fera dire : « Je ne voulais qu’une chose, m’allonger et mourir ». Mais le public présent estima sa performance remarquable.