Entró a la Escuela de Bellas Artes el año 1947 y luego estudió pedagogía en artes plásticas y Licenciatura en pintura en la Universidad de Chile. Bolívar también participó de un taller de pintura con el reconocido artista argentino Emilio Pettoruti que habría despertado su interés en el arte geométrico. En 1955 la pintora fue una de las fundadoras del Grupo Rectángulo, una asociación de artistas plásticos que suscribió un “arte de ideas” a través de la abstracción. Entre sus miembros estuvieron Ximena Cristi, Ramón Vergara Grez, Matilde Pérez y Federico Assler, entre otros. Este movimiento en 1965 pasó a llamarse Movimiento Forma y Espacio.
Durante su larga trayectoria artística trabajó en distintos registros. Desde comienzos de los 60s usó las líneas rectas, curvas y colores planos; en los 70s en cambió incursionó en la pintura figurativa y se inspiró en la naturaleza; y en los 80s experimentó con formas tridimensionales. Una de las formas presentes en sus pinturas como hilo conductor fueron los espirales, “fuerza formativa que domina toda vida en el universo”, describió en sus palabras. Además de pintura, también practicó técnicas mixtas y collage.
Elsa Bolívar participó con sus obras de numerosas exposiciones en Chile y el extranjero, como la 1ª Exposición Internacional de Arte Moderno (1960) en Buenos Aires, la XI Bienal de Arte de Sao Paulo (1971); “Desde el silencio” su muestra retrospectiva en el Museo Nacional de Bellas Artes (2005) y la exhibición colectiva La revolución de las formas: 60 años de arte abstracto en Chile (2017) en el Centro Cultural La Moneda.
Fue profesora de cátedra en la Facultad de Artes de la Universidad de Chile entre 1969 y 1987, y entre 1979 y 1982 fue directora del Departamento de Artes Plásticas de aquella facultad. En 2020 fue una de las cuatro artistas chilenas -junto a Carmen Piemonte, Julia Toro y Cornelia Vargas que ganaron el Premio Bank of América, gestionado por Fundación Antenna. Elsa murió en abril de 2021 a los 91 años.