Etter endt skolegang spilte Gleeson et par år i Dublin Shakespeare Festival, hvor en av regissørene anbefalte ham å søke på noen dramaskoler. Gleeson reiste til London og gikk på audition for flere dramaskoler, og ble nesten umiddelbart tatt opp ved Royal Academy of Dramatic Art. Etter tre års skolegang reiste han tilbake til Dublin for å spille teater. Han jobbet også som lærer og spesialiserte seg i engelsk og drama. Kort tid etter ble han invitert til audition hos Royal Shakespeare Company, og spilte der et par sesonger frem til han startet sin filmkarriere da han var 35.