Brian Gleeson ha hecho su más recientes apariciones en la gran pantalla en la película Logan Lucky, de Steven Soderbergh, junto a Channing Tatum, Adam Driver y Daniel Craig, que fue estrenada el 18 de agosto; en la película de Darren Aronofsky madre!, con Jennifer Lawrence, Javier Bardem, Michelle Pfeiffer, Ed Harris y su hermano, Domhnall Gleeson, película que será estrenada el 13 de octubre y en Phantom Thread, de Paul Thomas Anderson, en la que da réplica a Daniel Day-Lewis. Actualmente está representando la obra teatral "La gata sobre el tejado de zinc" en el West End, junto a Sienna Miller y Jack O'Connell.

El primer papel cinematográfico de Brian tuvo lugar en la película The Tiger's Tail, de John Boorman, en 2006. Desde entonces ha aparecido en varias producciones de cine y televisión, entre las que destacan: Blancanieves y el cazador dirigida por Rupert Sanders, El águila de la novena dirigida por Kevin MacDonald, Stay , en la que da la réplica a Aidan Quinn, el cortometraje "Noreen" dirigido por su hermano Domhnall Gleeson y co-protagonizado por su padre, Brendan Gleeson y la película de John Butler The Stag (también conocida como The Bachelor Weekend) que se estrenó en el Festival de Cine de Toronto 2013.

Más recientemente, Brian ha aparecido en el largometraje Standby de Rob Burke, junto a Jessica Pare, que se ha estrenado en el Reino Unido. Posteriormente intervino en Tiger Raid de Simon Dixon, junto a Damien Molony y Sofia Boutella, que se estrenó en el Festival de Cine de Tribeca de 2016.

Entre las apariciones en televisión de Brian destacan "Stonemouth", "Trouble In Paradise", "Single Handed", "The Wake Wood", "Invasión jurásica", "Love / Hate" y la mini-serie de la BBC "Quirke".

En el escenario teatral, Brian ha aparecido en "The Weir", de Conor McPherson, en The Lyceum de Edimburgo. Anteriormente, había protagonizado, junto a su padre Brendan Gleeson y su hermano Domhnall, "The Walworth Farce", de Enda Walsh, que se estrenó el año pasado con extraordinario éxito de crítica.

Entre sus otros trabajos cabe mencionar la producción aclamada por la crítica de la obra "The Night Alive", de Conor McPherson, junto a Ciarán Hinds, que se estrenó en el Donmar Warehouse de Londres y posteriormente tuvo una serie de representaciones con todas las entradas vendidas en Nueva York, con la Atlantic Theatre Company, así como algunas otras producciones teatrales, como "Romeo y Julieta" en el Abbey Theatre, "Stuck" en el Project Arts Theatre, y la producción de la compañía del Druid Theatre de la obra "The Silver Tassie", dirigida por Garry Hynes.