2015年，谢林彤参演了纪念世界反法西斯战争胜利70周年的影视作品《那些女人》，在片中饰演凄美少女水芹，并凭借该片获得第2届加拿大国际电影电视节最佳新人奖、第7届欧洲万像国际电影节最佳新人奖及第3届中澳国际电影节新晋青年女演员奖。

2016年7月，谢林彤出演了人物电影《长官传奇》，并在片中饰演侠女安怡婷；9月，推出个人首支单曲《情史》；同月，其领衔主演的科幻网剧《拾遗居·神女应无恙》在爱奇艺独家上线播出，在剧中饰演了800年容颜不变之神女川乌；同月，参加霍尊演唱会演唱歌曲《之子于归》。

2017年，谢林彤还参演了民族文化题材剧《西藏苍穹》，并在剧中饰演率真聪颖的兰卡。

2018年4月25日，参演的古装言情偶像剧《哦！我的皇帝陛下》在腾讯视频上线，在剧中谢林彤饰演楚胜男；8月29日，谢林彤参演国民轻喜剧《杨光的快乐生活之恋爱先生》在爱奇艺播出，在剧中饰演单纯阳光的富家女孩周格格；同年出演现实主义创业题材剧《极客江湖》；12月28日，参演的都市温情励志剧《西京故事》在爱奇艺上线，谢林彤在剧中饰演魏娜。