Елена Дементьева родилась в 1988 году в Орле. В 2009 году окончила Театральный институт имени Б. Щукина при Государственном академическом театре имени Е. Вахтангова (курс Г. П. Сазоновой). В том же году начала работать в Московской государственной академической филармонии (Дирекция музыкально-литературных и образовательных программ). За прошедшее время подготовила много интересных программ, в том числе «Конек Горбунок» П. Ершова и «Детский остров» по стихам С. Черного (режиссер — заслуженный артист России Ю. Дубов), которые идут на различных концертных площадках Москвы и пользуются неизменной популярностью у зрителей.
Непосредственность и обаяние, природная музыкальность, способность к тонкому воплощению литературных персонажей — все это помогает Елене создавать яркие и запоминающиеся образы. В течение нескольких сезонов артистка сотрудничала с Российским национальным оркестром, совместно с которым представила программы «Петя и волк» С. Прокофьева, «По следам волка» Ж.-П. Бейнтуса и «Щелкунчик и мышиный король» Э. Т. А. Гофмана / П. Чайковского (2009-2010, Концертный зал «Оркестрион»). Елена Дементьева также является актрисой московского театра «Творческое объединение 9» и театра «Практика», участвует в классических и экспериментальных постановках. Среди ее театральных работ: Искра Полякова («Завтра была война» Б. Васильева, режиссер А. Дубровская), Донья Беатрис («Дама-Невидимка» П. Кальдерона, режиссер М. Борисов), Ангел («История Одного Чуда»), Актриса («Муха-Цокотуха» К. Чуковского), Мари («Щелкунчик» Э. Т. А. Гофмана), Ворон («Баллада о Маленьком Буксире» И. Бродского, режиссер И. Пачин), Ханни («Нужно быть благодарным», режиссер Ф. Шмидт).
Актриса также снимается в кино.