Ellen nasceu em Brasília e foi criada no Chaparral, região de Taguatinga .Inicialmente interessada mais em instrumentos,começou cantando em coros de igreja, por influência dos pais.
Iniciou a carreira de cantora aos 16 anos. Como atriz, formou-se em artes cênicas pela UnB, entre 2002 e 2007.
Com uma voz marcante, ela mistura bossa nova, funk, hip-hop, MPB, samba, soul, e poesia nas letras e melodias próprias.
Ellen Oléria apresenta-se frequentemente desde 2005 junto à banda Pret.utu, com os seguintes integrantes: Pedro Martins (guitarrista e violonista), Paula Zimbres (contrabaixista), Célio Maciel (baterista), Pedro Martins (guitarrista), Felipe Viegas (tecladista) e Léo Barbosa (percussionista).
Abriu e participou dos shows de vários artistas como Lenine, Paulinho Moska, Chico César, Ney Matogrosso, Margareth Menezes, Milton Nascimento, Sandra de Sá (com quem dividiu o palco nas comemorações do aniversário de 50 anos de Brasília).
Participou do DVD comemorativo de 25 anos de carreira do rapper GOG, Cartão Postal Bomba!, além de também participar no álbum Aviso às Gerações na música "Carta à Mãe África".
Participou também do CD "Tomo Um do Oráculo Universal das Constantes Inconstâncias Pessoais do Pessoal" do Radio Casual.
Atualmente esta produzindo seu segundo disco, e um DVD "Peça ao vivo", com participação de GOG e Gerson King Combo.
Em 2012, foi a vencedora do reality show musical The Voice Brasil (2012) apresentado pela TV Globo.