Ксения Дежнева окончила в 2001 году Российскую академию музыки имени Гнесиных по специальности «хоровое дирижирование». В 2006 году – Московскую государственную консерваторию имени П. И. Чайковского, в 2010-м - аспирантуру по специальности «сольное пение» (класс Галины Писаренко). В оперной студии консерватории участвовала в спектаклях «Орфей и Эвридика» К. В. Глюка (Амур) и «Богема» Дж. Пуччини (Мюзетта). В 2004 году, еще студенткой, певица дебютировала на сцене Татарского академического театра оперы и балета имени Мусы Джалиля в партии Сюзанны («Свадьба Фигаро» В. А. Моцарта). В 2016 г. дебютировала в Большом театре в партии Барбарины («Свадьба Фигаро» В. А. Моцарта), исполняет партии в операх «История Кая и Герды» С. Баневича (Герда), «Идиот» М. Вайнберга (Александра Епанчина), «Кармен» Ж. Бизе (Фраскита).
Ксения - финалистка музыкального конкурса «Главная сцена» телеканала «Россия» (2014). Постоянная участница программы «Романтика романса» на телеканале «Россия – Культура». Принимала участие в культурных программах, организованных правительством Москвы в Лондоне, Пекине, Франкфурте-на-Майне, Ницце и Москве. Выступала на международных фестивалях искусств «Звёздный» и «Где рождается искусство», проводимых благотворительным фондом Юрия Розума. С 2010 г. преподает в Российской академии музыки имени Гнесиных.