D’abord critique pour le cahier livres de Libération, Noël Herpe contribue également à des revues littéraires (La Nouvelle Revue française, L’Atelier du roman, La Revue littéraire…). Entré au comité de rédaction des revues Positif et Vertigo, il y publie divers articles, principalement consacrés au cinéma français. Certains de ces textes ont été repris en volume (Journal d’un cinéphile, Les films me regardent). En parallèle, il travaille auprès de Gilles Jacob dans le cadre de la sélection des films étrangers pour la compétition officielle du festival de Cannes.

Titulaire d’un doctorat d’études cinématographiques, il est nommé professeur de cinéma à l’université de Chicago, puis maître de conférences à l’université de Caen, avant d’être élu à l’université de Paris-VIII. Organisateur de colloques, auteur de plusieurs ouvrages (sur le cinéma d’Eric Rohmer, de René Clair, ou de Max Ophuls), il est co-commissaire de l’exposition Sacha Guitry présentée en 2007 à la Cinémathèque française, et commissaire de l’exposition Henri-Georges Clouzot présentée en 2017 dans la même institution. En 2019, il publie la chronique de ses voyages en France cinéphile, sous le titre Souvenirs/Ecran.

Il intervient aussi à la radio, notamment sur France Culture, où il a produit plusieurs émissions : Sacha Guitry comédien, Sacha Guitry.com (2007) ; Dans la peau d’un collant (2008) ; Le Celluloïd et le Marbre (2010). Cette dernière série d’entretiens avec Eric Rohmer est publiée aux éditions Léo Scheer. Par la suite, Noël Herpe est le conseiller éditorial d’une intégrale des films de Rohmer en DVD, ainsi que le coauteur d’une biographie du cinéaste.

En 2009, avec le soutien de la mission cinéma de la Ville de Paris, il réalise son premier film, C’est l’homme. Le film est édité en 2013, avec le récit au jour le jour de son tournage et des avatars de sa diffusion (C’est l’homme : journal d’un film interdit). En avril 2011, Noël Herpe publie chez Gallimard un choix d’écrits autobiographiques, intitulé Journal en ruines. Deux ans plus tard, il publie chez le même éditeur Mes scènes primitives. C’est un nouveau fragment d’autobiographie, où il évoque son amour déçu pour le théâtre.

Ce thème lui inspire en 2017 un film à sketches, inspiré de trois pièces en un acte de Georges Courteline et André de  Lorde : Fantasmes et Fantômes. Avec la complicité du peintre Cyril Duret et du compositeur François Regis, et dans l’esprit de Jean-Christophe Averty (dont il a recueilli les propos sur France Culture, puis dans un livre intitulé La réalité me casse les pieds), il redéploie dans cette trilogie les conventions du théâtre 1900. Il poursuit ce travail avec le mélodrame romantique, qu’il porte à l’écran dans un deuxième long métrage : La Tour de Nesle. Dans le même temps, Herpe poursuit la publication de son journal intime, sous le titre Objet rejeté par la mer, et fait paraître chez Plein Jour un court récit, Dissimulons !